江河、湖、海、池塘及下水道的水中都有很多微生物，甚至溫泉中也有耐高溫的微生物。水域中的微生物來自土壤、空氣、動物排洩物、動植物屍體、工廠和生活廢水等。水中的微生物種類繁多，海水中的微生物—般具有嗜鹽特性，且主要為細菌，海魚體表常有無色桿菌屬、黃桿菌屬及假單孢菌屬的細菌存在，常引起魚體腐敗，海水中有些細菌是魚類的病原菌，有些則能引起人類食物中毒，如副溶血性弧菌。
江河、湖泊、池塘等淡水中的微生物大部分來自土壤和生活汙水，其中包括有人畜腸道的正常寄生菌，如大腸桿菌、糞鏈球菌、魏氏桿菌和許多其他腐生菌，如變形桿菌、厭氧性梭狀芽孢桿菌等，以及霍亂、傷寒、痢疾等腸道致病菌。
水是傳染病的重要傳播途徑之—，特別是腸道傳染病。通過水傳播的病原體包括細菌、病毒、黴菌、螺旋體、原蟲、蠕蟲等，這些病原體多從人或動物的糞便排出。通過汙水的排放，糞便下河、土壤經雨水衝洗等直接或間接地汙染各種水源。水中的營養條件和其它條件不適於病原菌的發育，大部分病原菌在自然水中只可存活—段時間。
水中微生物的種類和數量與水域中有機質的含量有直接關係，例如江、河、湖、溪中的微生物數量能因河水泛濫、多雨季節發生劇烈變化，主要是由於陸地上的表土和汙物被衝流到這些水域中所致。
由於食品生產加工、地板、器具的洗刷都需要大量的水，因此水的衛生質量，即水中含有微生物種類和數量與食品汙染有直接關係。