Na atmosfera, 78% dos gases é constituído de nitrogênio. Suas formas incluem amônia (NH₃), nitratos (NO₃^-) e nitritos (NO₂^-). O íon nitrato (NO₃^-) é bioquimicamente reduzido a nitrito (NO₂^-) por processos de denitrificação em condições anaeróbicas. O íon nitrito é rapidamente oxidado para a forma de nitrato. Os nitratos, normalmente encontrados na água são oriundos de fontes naturais que incluem as rochas ígneas, drenagem da terra e decomposição de plantas e tecidos animais. Os nitratos provenientes do solo chegam mais rapidamente aos corpos de água do que o fósforo ou outros nutrientes. Apesar de serem nutrientes essenciais para as plantas, podem, em excesso, causar problemas significativos na água, isto é, juntamente com o fósforo, podem acelerar a eutrofização dos lagos.

Concentrações acima de 0,2mg/L de NO₃^-, desencadeiam o processo de proliferação de plantas. Em lagos, essa proliferação afeta o nível de oxigênio dissolvido (hipóxia), temperatura e passagem de luz , produção de endo e exo-toxinas acumuladas nos tecidos de moluscos. Excesso de nitrato na água pode tornar-se tóxico para animais de sangue quente, uma vez que, há transformação do nitrato (NO₃^-1) para nitrito (NO₂^-).

A quantidade natural de nitrato e amônia em águas superficiais é baixa (< 1mg/L). Concentrações acima de 5mg/L NO₃^- normalmente indicam poluição por fertilizantes usados na agricultura, ou dejetos humanos e animais.

O nitrato, devido a sua grande capacidade de lixiviação, é comumente encontrado em águas subterrâneas. Em áreas de uso intenso de fertilizantes químicos ou dejetos animais a concentração de nitrato é significativa, podendo em alguns casos atingir níveis próximo a 500mg/L de NO₃^-1. Efluentes industriais são importantes fontes pontuais de poluição por nitrato.

Segundo Kubek et alli (1990), águas contaminadas por nitrato são de difícil recuperação e seu tratamento muito caro. Por isso, sugere como melhor alternativa o uso de novas fontes de água. A questão básica desta alternativa é até quando?

A análise de nitrato nos corpos de água fornece informações importantes sobre o nível de contaminação das águas, e devem ser incluídos em todos os programas básicos de monitoramento. As análises podem ser feitas in loco com o uso de eletrodos específicos. Caso `não exista esta possibilidade, as amostras coletadas devem ser enviadas ao laboratório, resfriadas, e  analisadas no máximo em 48 horas. Quando isto não for possível, adicionar a cada frasco de amostra, 2ml de clorofórmio para cada litro de água, retardando assim a atividade microbiológica.