Большое количество природных загрязнений поступает в водоёмы весной с паводковыми водами, и в составе которых имеются растворимые и нерастворимые загрязняющие вещества: растительные остатки, продукты размыва берегов, мусор, некоторые вещества, вымываемые из почв, и т. д. Много взвесей и других загрязнений может поступать в водоёмы во время дождей, ливней, оттепелей, с образующимися стоками. Наиболее сильное естественное загрязнение наблюдается вследствие развития в водоёмах в больших количествах различных водорослей, что приводит к так называемому цветению воды. В зависимости от природы и количества развивающихся водорослей цветение может играть не только отрицательную, но иногда и положительную роль, ускоряя самоочищение воды. При сильном цветении резко ухудшаются физико-химические свойства воды и в водоёме могут возникать даже заморные условия для рыб.
Довольно значительно водоём может быть загрязнён в результате накопления в нём органического вещества, особенно в донных отложениях, за счёт отмирания растительных и животных организмов и приноса извне. Наличие большого количества органических веществ является благоприятной средой для развития бактерий и протекания биохимических процессов, вследствие которых поглощается растворённый кислород и выделяются вредные продукты их распада (H2S, C02, NH3 и др.). При сильном волнении взмучиваются дойные отложения, что может сильно ухудшить физико-химические свойства воды и, в частности, усилить поглощение кислорода на окисление органических веществ этих отложений. Наиболее сильно это проявляется в озёрах, а также в водохранилищах, особенно в приплотинных участках, где постепенно накапливаются донные отложения. При большем содержании в донных отложениях органических веществ на их окисление в отдельные периоды года может поглощаться из воды водоёма от 30 до 90% кислорода от общего его количества, необходимого для окисления этих веществ. В результате кислородный режим водоёма может быть сильно нарушен. За зимний период в незагрязнённом водохранилище приблизительно ‘/з запасов растворённого в воде кислорода расходуется на окисление продуктов распада донных отложений.
В природных водоёмах имеются и другие естественные и близкие к ним загрязнения, которые не являются следствием активной деятельности человека. Некоторое количество, например, загрязнений поступает в водоёмы при водопое и купании диких животных, при засорении их отмершей древесиной и т. д. Природным загрязнением следует считать и наличие в воде повышенного количества некоторых её компонентов в результате естественного поступления этих веществ из подстилающих водоёмы земных пород.
