饮用水质不良与水源、管网、给水设备受污染有关，水源净化消毒处理不当也可引起水质受污染。当饮用水受到有毒、有害化学物质或致病微生物的污染，可引起水的感官性状恶化，并可引起介水传染病和地球化学性地方病。有毒化学物质污染还可引起急性和慢性中毒，甚至造成癌症等远期危害。
（1）地方病
由于地质地理条件的原因，使地表一定区域内某种微量元素过多或者过少，影响此地区水、土壤、动植物体内含量也相应高或低，如果高于或者低于人体生理需求，会引起某种疾病，称地方病。在这类疾病中，对人类危害较大的有地方性氟病、地方性甲状腺肿、地方性砷中毒。
①地方性氟中毒
又称地方性氟病，它是以氟斑牙和氟骨症为主要表现的一种慢性全身疾病。进入体内过量的氟，可对体内一系列代谢活动产生影响，可破坏钙、磷代谢，抑制酶的活性以及损害牙釉质、牙本质的钙化，从而引发以氟斑牙及氟骨症为特征的慢性全身性疾患。氟斑牙表现为牙釉质缺损，甚至牙面磨损、碎裂或牙齿脱落。氟骨症主要表现为腰痛病、关节僵硬、骨骼变形甚至残废，对人体造成很大损害。饮水型氟中毒系长期饮用高氟水所致的氟中毒，该型分布广。据2000年统计资料，我国高氟区暴露人口有10980万，其中饮水型有7800万，燃煤型有3180万。
主要预防措施为采用改水、除氟的措施。改水的措施有改用低氟水源包括饮用低氟的地面水，建立小水库或水窖收集降水；除氟常用的方法有吸附过滤法，常用吸附剂有活性氧化铝、磷酸三钙等措施；钙、镁、铝等的摄入量增加时，可降低氟的吸收；牛奶在胃内的凝集也可使氟吸收减少。
②碘缺乏病
碘是人体必需微量元素，是合成甲状腺素的重要元素，成人每人每日需碘量为100～150微克。人体的碘主要来源于食物，虽然水碘仅占总摄入量的10%～20%，但水碘可反映环境碘水平。一般当饮水中碘含量低于5～10毫克/升或每日摄入量低于40毫克时往往有本病的发生。而发病的程度与人体所处发育时期以及碘缺乏程度、持续时间等因素有关。
主要的预防措施是选用含碘量适宜的水源水。对缺碘地区应予补碘。最经济、最有效的防治碘缺乏病的方法是加碘的食盐。在重度缺碘区或偏远山区等可采用口服或肌注碘油，但要注意掌握补碘量，必须在医生指导下进行。
（2）介水传染病和介水寄生虫病
水被病原微生物或寄生虫卵污染后，人们直接饮用这种水时，可感染发病。目前世界上不管是发达国家，还是发展中国家，介水传染病仍然未能得到有效的控制。可介水传播的传染病大约有35～40种。
介水传染病按病原可分为两类：一类为细菌性疾病，包括霍乱、副霍乱、伤寒、副伤寒以及由沙门氏肠道菌属、致病性大肠种菌、沙雷菌、肠杆菌假单胞菌属、弯曲菌、布氏杆菌等引起的传染病；另一类为病毒性传染病，主要由肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、腺病毒等引起的疾病等。
某些寄生虫在它的生活史中必须进入水中，或者以水生物为中间宿主才能生殖和发育，所以水是某些寄生虫的生活环境，是传播某些寄生虫病的媒介。国内外某些地区寄生虫病的发生及流行，都同水有密切的联系。由水引起的寄生虫病有：阿米巴痢疾、血吸虫病、蛔虫病、钩虫病、绦虫病等。
世界卫生组织的调查资料显示，当前发展中国家有10亿多人受到水传染性疾病的威胁，有10%的人口感染肠道疾病；每年有50多万人死于水传播的疾病，共计约2亿人感染血吸虫病；儿童死亡的半数与饮用水不良有关。
（3）有毒化学物质污染
当水体、水源、管网、供水设备受工业废水、废渣、生活污水、农药等污染时，就可引起化学性的急性和慢性中毒。这是一类由工业废水、废渣中所含的有毒化学物质污染饮用水造成的中毒。主要的有毒化学物质有汞、镉、砷、铅、铬、氰化物和各种农药。这些中毒可通过直接饮用被污染的水引起，也可以通过食物链的途径引起。