Các chất gây ơ nhiễm mơi trường đất rất đa dạng và xuất phát từ nguồn khác nhau. Tùy theo bản chất của chất gây ơ nhiễm, cĩ thể phân loại chúng thành các nhĩm: chất hố học; chất phĩng xạ; và vi sinh gây bệnh.
Các chất hố học: các chất hố học cĩ nguồn gốc từ các hoạt động nơng nghiệp thường thấy trong mơi trường đất là các phân bĩn hố học, các chất diệt cơn trùng, diệt cỏ. Đặc biệt, trong các chất diệt cỏ cĩ chứa các sản phẩm clo của phenol, khi vào đất, các chất này làm cho số lượng các trực khuẩn cĩ tích tụ phenol hoạt động mạnh. Đa số các loại hố chất trừ sâu, diệt cỏ… đều làm ơ nhiễm cây trồng, làm các rễ cây bị cằn cổi trong đất và khơng phát triển được. Nhiều thuốc bảo vệ thực vật tồn lưu trong đất với một thời gian khá dài. Ví dụ, sau 5 năm sử dụng DDT người ta vẫn tìm thấy 4-5% DDT sĩt lại trong đất. DDT ở nồng độ thấp (24mg/l) gây nên sự thay đổi sinh lý ngược của cá, làm chết các loại chim. Khi thâm nhập vào cơ thể động thực vật nĩ sẽ tích tụ và gây nên các khối u,
trong đĩ u ác tính hay cịn goi là ung thư rất nguy hiểm. Các hố học mang độc tính cao như chì, Asen, Flo.. cũng rất dễ thâm nhập vào mơi trường đất và vào cơ thể người thơng qua chuổi thực phẩm gây để gây hại.
Các chất thải cơng nghiệp mang tính nguy hại: Các phế thải cơng nghiệp tạo nên nguồn quan trọng các chất gây ơ nhiễm do các phế thải độc hại này cĩ chứa các chát hố học gây độc cho mơi trường đất. Theo ước tính, trong số 50% các phế thải cơng nghiệp cĩ tới 15% cĩ khả năng gây độc hại nguy hiểm.
Các chất phĩng xạ: Các chất phĩng xạ từ các vụ nổ hạt nhân hoặc từ sự rị rĩ của các lị phản ứng nguyên tử thấm vào đất. Những chất như C14, Sr90, Cs, Be, Bo, Se,…đều là những chất phĩng xạ. Chất phĩng xạ như C14 cĩ thể thâm nhập vào đất, thực vật và tham gia vào quá trình chuyển hố cacbon ở thực vật và nĩ sẽ gây nguy hại cho người và động vật nếu chúng ta ăn phải nĩ.
Các vi sinh vật gây bệnh: Mơi trường đất rất dễ bị ơ nhiễm nếu các trực khuẩn và nguyên sinh động vật đường ruột thâm nhập vào thơng qua việc sử dụng phân bĩn lấy từ các hố xí, bùn hoặc do việc xả các chất thải sinh hoạt một cách bừa bãi. Các kí sinh trùng như giun, sán, các loại nấm; các trực khuẩn như lị, thương hàn, vi khuẩn tả hoặc amíp cũng rất dễ thâm nhập vào mơi trường đất để gây bệnh.