Pencemaran air merujuk kepada perubahan kandungan, warna, atau sifat kimia air yang disebabkan oleh bahan pencemar dalam bentuk pepejal, cecair, dan gas, yang lazimnya berpunca daripada aktiviti manusia seperti pembuangan air kumbahan ke dalam jasad air seperti tasik, sungai, lautan, dan akuifer. Fenomena ini bukan sahaja memusnahkan ekosistem akuatik dan komuniti biologi semula jadi, malah turut menimbulkan masalah kesihatan awam kepada penduduk yang menggunakan air tercemar untuk minum atau mandi, serta menjejaskan kegunaan air untuk pengairan.

Sumber pencemaran boleh dikategorikan kepada sumber titik, sumber bukan titik (meresap), dan pencemaran air bawah tanah, dengan bahan pencemar merangkumi spektrum bahan kimia, patogen, serta perubahan fizikal seperti suhu air yang tinggi. Pengukuran pencemaran dijalankan melalui analisis sampel air menggunakan ujian fizikal, kimia, dan biologi, manakala kawalan pencemaran boleh dicapai melalui beberapa pendekatan seperti rawatan air sisa kumbahan dan industri, penyediaan perkhidmatan sanitasi yang selamat, rawatan air sisa pertanian, serta kawalan hakisan dan air larian bandar. Dengan memahami punca dan kesan pencemaran air, langkah pencegahan yang berkesan dapat diambil untuk melindungi sumber air yang semakin terancam ini demi kesejahteraan manusia dan alam sekitar.