水環境系統是一個複雜的，具有時、空、量、序變化的動態系統和開放系統。系統內外存在著物質和能量的變化和交換，表現出水環境對人類活動的干擾與壓力，具有不容忽視的特性。
(1)整體性。自然界中所有的水都是流動的，地表水、地下水、土壤水、大氣水之間可以相互轉化，這是由水自身的物理性質決定的。正是由於水的這一固有特性，才使得水資源成為一種可再生資源，為水資源的可持續利用奠定物質基礎。同時，這一特性還使地球上的所有水體形成一個整體，從而構成水環境的整體性。
(2)可恢復性。自然界中的水不僅是可以流動的，而且是可以補充更新的，處於永無止境的循環之中。水的這種循環特性，使得水環境系統在水量上損失（如蒸發、流失、取用等）後和（或）水體被污染後，通過大氣降水和水體自淨（或其他途徑），可以得到恢復和更新。可恢復性是水環境系統自我調節能力的體現。
(3)有限性。雖然水環境是在不斷恢復和更新的，但水環境對污染物的自淨能力是有限的。當人類向水環境排放的污染物數量超過水環境容量時，水體就無法自淨恢復到以前狀況，從而使得水質變差，水體使用功能降低，甚至無法使用。
(4)滯後性。除了突發性的污染與破壞可直觀其後果外，日常的水環境污染與破壞對人們的影響，其後果的顯現需要經過一段時間。
(5)持續性。大量事實證明，水環境污染不但影響當代人的健康，而且還會造成世世代代的遺傳隱患。
