在化工产品尤其是精细化工产品(如制药、染料、日化等)生产过程中，排出的有机物质大多都是结构复杂、有毒有害和生物难以降解的物质。因此处理的难度较大。

化工废水中的污染物，一般情况下，化工废水有较高的含盐量和COD，色度往往较高，不同行业的生产废水中含有不同的难降解物质和毒性物质。按化学成分的不同，主要包括来自合成材料、农药、染料等行业的有机物（如酚类、有机磷、有机氯等）；来自无机盐、氮肥、磷肥、硫硝酸及纯碱等行业的无机物（汞、铬、铅、酸碱盐、氟化物等）；来自氯碱、感光材料和涂料等行业的混合物。按物理状态的不同，主要有不溶物（如悬浮固体物、胶状物、浮油等）和可溶于水的有机无机污染物。