Màu sắc: là một thông số biểu hiện về ô nhiễm. Nước tự nhiên trong và không có màu, nếu bạn nhìn sâu vào bề dày của nước, nó có màu xanh lam nhẹ, đó là sự hấp thụ có chọn lọc của một số bức xạ mặt trời. Ngoài ra, màu xanh lục là do sự hiện diện của tảo lơ lửng. Màu xanh đậm hoặc hơi có màu trắng cho thấy thực vật phù du thừa dinh dưỡng hay phát triển quá mức và các sản phẩm thối rữa của thực vật chết. Trong trường hợp này, nhu cầu phân hủy hiếu khí cao dẫn đến tình trạng thiếu oxy, biểu hiện là do DO thấp. Nước có màu vàng bẩn là do chứa nhiều hợp chất humic (axit humic, axit fulvic). Nhiều loại nước thải ở các nhà máy, xí nghiệp, lò mổ có nhiều màu sắc
khác nhau. Màu sắc có thể ảnh hưởng đến ánh sáng mặt trời, dẫn đến những hậu quả khó lường đối với hệ sinh thái dưới nước.
Mùi và vị: là một đặc điểm quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước bởi các chất có mùi như: amoniac, phenol, clo tự do, sunfua, xyanua. Nó cũng liên quan đến sự hiện diện của các hợp chất hữu cơ như dầu mỡ, rong rêu và một số chất hữu cơ thối rữa. Bên cạnh đó cũng có vi sinh vật cũng làm ảnh hưởng đến mùi của nước, Ví dụ như động vật nguyên sinh và tảo có mùi tanh. Các sản phẩm phân giải protein trong nước thải gây mùi hôi thối.
Độ đục: một đặc tính vật lý chính của nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp là độ đục cao. Nguyên nhân làm nước bị đục là do các hợp chất lơ lửng, có kích thước khác nhau từ những hạt keo đến những hạt phân tán thô, tùy thuộc vào trạng thái xáo trộn của nước. Các hạt này thường hấp phụ các kim loại độc hại và vi sinh vật gây bệnh lên bề mặt của chúng. Nếu lọc không cẩn thận sẽ thì ảnh hưởng rất nghiêm trọng cho con người và động vật. Mặt khác, với độ đục cao thì khả năng ánh sáng xuyên sâu sẽ bị hạn chế dẫn đến quá trình quang hợp trong nước giảm, nồng độ oxy hòa tan trong nước giảm và nước trở nên yếm khí.
Nhiệt độ: mguyên nhân gây ra ô nhiễm nhiệt là do nước thải từ các bộ phận làm mát của các nhà máy nhiệt điện, do quá trình đốt cháy vật liệu ở các bờ sông, hồ. Nước thải này thường có nhiệt độ cao hơn 10 đến 15 độ C so với lượng nước làm mát ban đầu. Nhiệt độ của nước tăng lên làm giảm chất lượng ôxy và tăng nhu cầu oxy của cá. Nhiệt độ tăng làm ảnh hưởng đến chất xúc tác của sự phát triển ở các sinh vật phù du còn gọi là hiện tượng "nở hoa" làm thay đổi màu sắc, mùi vị của nước. Nồng độ xi trong nước giảm nghiêm trọng làm cho cá chết và gây ảnh hưởng tới quá trình hô hấp của sinh vật trong nước.