Són nombrosos els paràmetres que es fan servir per caracteritzar la qualitat de l'aigua (taula 2.1). Un dels factors que afecta més paràmetres és la quantitat d'oxigen dissolt que hi ha. Els éssers superiors són de metabolisme aeròbic, i la seva absència indica clarament una manca d'oxigen dissolt a l'aigua.
| Paràmetres físics | Paràmetres químics | Paràmetres biològics |
| Temperatura | pH | Bactèries |
| Olor | Potencial redox | Virus |
| Sabor | Alcalinitat | Fongs |
| Color | Acidesa | Microalgues |
| Terbolesa | Duresa | Plantes |
| Matèria en suspensió | Clorurs | Animals |
| Matèria dissolta | Amoníac | |
| Conductivitat elèctrica | Nitrats | |
| Radioactivitat | Nitrits | |
| Oxigen dissolt | ||
| Demanda bioquímica d'oxigen (DBO) | ||
| Demanda química d'oxigen (DQO) | ||
| Nitrogen Kjeldahl | ||
| Substàncies orgàniques |
El motiu de la manca d'oxigen acostuma a ser l'abocament de matèria orgànica. Els microorganismes que la descomponen també consumeixen oxigen i acaben esgotant el de l'aigua.
Els principals efectes del canvi d'un medi aquàtic aeròbic a un medi aquàtic anaeròbic són l'aparició de males olors, la coloració fosca de l'aigua i la desaparició de les espècies biològiques superiors. Els bacteris anaeròbics utilitzen per a la seva respiració els ions nitrat i sulfat, en lloc de l'oxigen. En conseqüència, aquest procés sovint desprèn nitrogen, àcid sulfhídric o metà. De fet, la coloració fosca es deu la presència de metalls dissolts que precipiten en forma de sulfats. Això disminueix els efectes de l'àcid sulfhídric però en crea d'altres.
La qualitat de l'aigua varia al llarg de tot el cicle hidrològic. Quan cau en forma de
precipitació adquireix 
en dissolució, la qual cosa li dóna un cert grau d'acidesa.
Això li permet dissoldre posteriorment els minerals amb què es troba, especialment la
pedra calcària, molt abundant a les conques mediterrànies. Per aquest motiu, l'aigua de
les nostres contrades és més dura que la d'altres zones europees.
El resultat de tots aquests processos és un augment de la salinitat de l'aigua. Al final, tots aquests soluts van a parar al mar, on l'evaporació fa que es concentrin i se sedimentin.
Els efectes de l'abocament de substàncies inorgàniques són més directes que els de l'abocament de matèria orgànica. Els composts del fòsfor i el nitrogen estimulen el creixement de les algues. Els cianurs, els cromats i els metalls pesants tenen un efecte tòxic. La descomposició de la matèria orgànica també dóna lloc a alguns compostos inorgànics que deterioren la qualitat de l'aigua.
A Catalunya, s'ha adoptat l'índex ISQA per valorar el nivell i l'evolució de la qualitat de les aigües. Aquest índex està basat en sis paràmetres: temperatura, oxigen dissolt, DBO5, DQO, matèria oxidable i matèria en suspensió.