Đô thị hóa làm tăng dòng chảy bề mặt, bằng cách tạo ra nhiều hơn các bề mặt không thấm nước như vỉa hè và các tòa nhà, không cho phép thẩm thấu của nước xuống qua đất đến tầng nước ngầm. Thay vào đó dòng chảy nước mưa được dẫn trực tiếp vào suối hoặc cống rãnh, nơi xói mòn và bồi lắng có thể là vấn đề lớn, ngay cả khi không phải là lũ lụt.

Khi con người thải các chất ô nhiễm do vào dòng chảy, tác động của con người được mở rộng tạo ra ô nhiễm nguồn nước. Các chất ô nhiễm này có thể tiếp cận với các vùng nước tiếp nhận khác nhau như suối, sông, hồ, cửa sông và đại dương, ngay cả vào các hệ thống nước và hệ sinh thái liên quan đến con người.. với những thay đổi hóa học của nước

Một báo cáo năm 2008 của Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ xác định chất lượng nước mưa đô thị như một vấn đề hàng đầu của nước các ở Mỹ.