A contaminação de ambientes aquáticos por agrotóxicos, como organoclorados (exemplo: DDT; BHC), organofosforados (exemplo: Parathion) e carbamatos, pode ser considerada como grave, devido a sua multiplicidade de formas e às extensões abrangidas.
Em geral, os agrotóxicos atingem as águas devido ao manuseio incorreto dos produtos, por transporte aéreo (pulverização), lixiviação ou por sua disposição inadequada.
Ao entrar em contato com a comunidade aquática, essas substâncias podem ser bioacumuladas (por exemplo, organoclorados), produzir efeitos sub-letais (exemplo: mutações) ou ainda efeitos letais, dependendo do tipo de substância e da dose.
Em muitas ocorrências de mortandade de peixes causadas por contaminação por agrotóxicos, não é possível determinar a substância causadora das mortes, pois muitos produtos têm efeito tóxico agudo, porém são de rápida degradação no ambiente (exemplo: organofosforados). Outros agrotóxicos, principalmente os organoclorados, são extremamente estáveis, degradando-se lentamente, ou formando produtos de degradação persistentes. Peixes submetidos à ação dessas substâncias geralmente apresentam lesões no fígado.