Thuốc trừ sâu là thàm phẩm bao gồm nhiều hợp chất hóa học độc hại, vì thế nó được xem là thuốc độc dùng để tiêu diệt những loài sâu bệnh, sinh vật có hại cho cây trồng. Môi trường sử dụng thuốc trừ sâu là môi trường tự nhiên, ở những cánh đồng hay vườn cây ăn trái vì thế cho nên thuốc trừ sâu không chỉ có tác động đến cây trồng, sâu bệnh mà còn ảnh hưởng cả đến các môi trường xung quanh như nước, đất, không khí…
Lượng thuốc trừ sâu được phun ra chỉ được cây trồng hấp thụ một phần để diệt sâu bệnh. Phần còn lại sẽ lan truyền sang các môi trường xung quanh như môi trường đất, nước và được phân giải dần dưới tác động của môi trường. Tuy nhiên, thuốc trừ sâu thường bao gồm các chất độc khó phân hủy và với tình trạng sử dụng thuốc trừ sâu tràn lan như hiện nay thì các chất độc ngày càng tích tụ lại nhiều hơn, khó phân hủy hơn gấp nhiều lần.
Các chất độc này tích tụ trong đất, thẩm thấu vào nguồn nước ngầm, gây nên tình trạng ô nhiễm cho nguồn nước. Trong khi đó, việc sử dụng thuốc trừ sâu và vứt các phế thải thuốc trừ sâu trực tiếp ra môi trường cũng là nguyên nhân chủ yếu gây nên tình trạng ô nhiễm nguồn nước mặt.