水中的有毒物質主要有砷、硒、鎘、鉻、汞、鉛、氟、氰化物、酚類，有時還有洗滌劑及農藥。這些物質在地下水中出現，主要是地下水受到汙染所致，少數也有天然形成的。（1）砷（As）：砷的毒性較大，當飲用水中砷的含量大於0.1mg/L時，能麻痺細胞的氧化還原過程，使人患溶血性貧血，並有致癌作用。飲用水中砷的允許含量一般為0.01～0.02mg/L，超過0.05mg/L時，不能作為飲用水。（2）硒（Se）：硒對人體也有較強的毒性。它在人體中的蓄積作用明顯，易引起慢性中毒，損害肝臟和骨骼的功能。硒在生物學方面的功能具有雙重性，它既是有毒元素，又是生命所必需的微量元素。人體攝入硒應適量，既不能過多，又不宜過少，飲用水對硒的限量為0.01mg/L，有的學者認為應在（0.01～0.015）mg/L之間。（3）鎘（Cd）：鎘有很強的毒性，能在細胞中蓄積，是一種不易被人體排出的有毒元素，它可使腸、胃、肝、腎受損，還能使骨骼軟化變脆，產生骨痛病。有人認為，貧血及高血壓也與鎘在機體內蓄積有關。飲用水對鎘的限量為0.01mg/L。（4）鉻（Cr）：鉻，特別是六價鉻對人體有害，當飲水中含鉻量大於0.1mg/L時，會刺激和腐蝕人體的消化系統，能破壞鼻內軟骨，甚至可致肺癌。飲用水對鉻的限量為0.05mg/L。（5）汞（Hg）：汞為蓄積性毒物，它進入人體後，可使人的中樞神經、消化道及腎臟受損害，使細胞的蛋白質沉澱，形成細胞原漿毒。婦女、兒童及腎病患者對汞敏感，汞還能從婦女乳腺排出，影響嬰兒健康。飲用水對汞的限量為0.001mg/L。（6）鉛（Pb）：鉛為蓄積性毒物，當人體內蓄積鉛較多時，會使高階神經活動發生障礙，產生中毒症狀，甚至侵入骨髓內，使人癱瘓，它也能從婦女乳腺中排出，影響嬰兒健康，飲用水對鉛的限量為0.05mg/L。（7）氟（F）：氟與人的牙齒和骨骼健康有關。飲用水中含氟量過低或過高，都對人體有害。當含氟過低（小於0.3mg/L）時，會失去防止齲齒的能力，含氟量過高（大於1.5mg/L）時，可使牙齒釉質腐蝕，出現氟斑齒，甚至造成牙齒損壞。長期飲用高氟水，還能引起骨骼變形等慢性疾病（氟骨症），甚至殘廢，飲用水中含氟量的最高限量為1.0mg/L。（8）氰化物（CN）：氰化物毒性很大。它進入人體後，會使人中毒，當達到一定濃度時，可使人急性死亡，飲用水中的氰化物限量為0.05mg/L。（9）酚類：各種酚類是強毒性有機化合物，當水中含酚量達到0.005mg/L時，如用氯消毒處理飲用水，會產生使人難忍的氯酚味，不能飲用。飲用水對酚類的限量為0.002mg/L。