A poluição de fonte difusa inclui produtos químicos agrícolas, dejetos de animais e escoamento urbano. Ao contrário da poluição que remonta a uma única fonte, como uma fábrica, a poluição de fonte difusa vem de muitos locais diferentes. A água do escoamento das tempestades carrega os poluentes para riachos, lagos e rios.
De acordo com a EPA, a poluição de fonte difusa foi a principal causa de problemas com a qualidade da água em 2010. Cada indivíduo desempenha um papel na poluição de fonte difusa, muitas vezes sem perceber. Os agricultores que aplicam muito fertilizante, muito herbicida ou muitos outros produtos químicos em suas plantações aumentam a poluição nos riachos próximos. Os resíduos do gado aumentam a poluição química e bacteriana.
Em áreas urbanas, muitos tipos de poluição de fonte difusa afetam as águas superficiais. O uso impróprio de produtos químicos para gramado também desempenha um papel no problema. Vazamentos de óleo ou combustível de veículos atingem os riachos. Novas construções aumentam o solo e os sedimentos nos riachos. Os donos de animais de estimação que não conseguem limpar os dejetos permitem que isso diminua a qualidade da água.
A poluição de fonte difusa adiciona sedimentos, nutrientes, toxinas, produtos químicos e patógenos à água que polui. Ele pode transformar um riacho vivo em um que não é mais capaz de sustentar a vida. O controle da poluição de fonte difusa requer um esforço unificado por parte de todos os que contribuem para isso.