Vizeink minőségi és mennyiségi védelme több szempontból is lényeges. A szakemberek nap mint nap folyamatos vizsgálatokat végeznek, és ha kell, azonnal beavatkoznak. A vízminőség-védelem a környezetvédelem szerves része, a megelőzésnek, a tervezésnek is fontos szerep jut.

Vizeink minőségét kémiai, biológiai, fizikai mintavételt követően a mért adatok rendszerezett értékelése nyomán a szakemberek minőségi osztályokba sorolják, amelyeket a felhasználásuk szerint különböztetnek meg. Az ipari víznek természetesen nem kell olyan minőségi követelményeknek megfelelni, mint az emberi fogyasztásra szánt ivóvíznek: mindig a felhasználási szándék szabja meg a mércét, aminek a vizsgált víz minősége vagy eleget tesz, vagy nem. A vizsgálatok meghatározott gyakorisággal meghatározott jellemzőkre irányulnak, az ország felszíni és felszín alatti víznyerő helyeinek előre meghatározott pontjain. Magyarország vízminőségi térképén jól látható felszíni vizeink mennyisége és minősége: jellemző vízhozamuk, minőségi osztályuk, belépő és országon belül jellemző szennyezőik. A térkép a vízminőség várható változását, javulását vagy romlását is feltünteti.

A víz hőmérsékletének, színének, szagának és ízének megállapítása mellett a laboratóriumokban kémiai, bakteriológiai vizsgálatok zajlanak, amelyek kimutatják az anyagi jellegű szennyezőket. Természetes vizeink élő szervezeteket és azok anyagcseretermékeit, különféle szerves anyagokat is tartalmaznak. A vizsgálatok ennek mennyiségét, bomlását is figyelik, emellett a nitrogénvegyületek jelenlétét, az oldott sótartalmat, a víz keménységét meghatározó ionokat is felmérik. A toxicitás a vizek mérgezőképessége. A mérgek származhatnak a földkéreg anyagaiból, a szervesanyag-tartalmak rothadásából, vagy emberi szennyezésből. A mérgező hatást többnyire biológiai módszerekkel, élő tesztszervezetekkel vizsgálják, algák, halak, növényi csírák segítségével. Nem egyszer nagy járványokat okozott a történelem folyamán a vizek bakteriológiai szennyezettsége. Az ilyen, illetve a fekáliából adódó mérgező anyagokat hosszadalmas, bonyolult laboratóriumi tenyésztések során lehet beazonosítani, amelyek „hála az E.coli baktériumnak” valamelyest felgyorsíthatók, így hamarabb fény derül a kórokozó mibenlétére.