Джерела забруднення приурочені в основному до районів інтенсивної господарської діяльності. З великих сільськогосподарських масивів, гноєсховищ тваринницьких комплексів і птахофабрик в підземні води надходять органічні і мінеральні добрива, пестициди, бактеріальні та паразитарні забруднення. У районах інтенсивної промислової діяльності, а також поблизу накопичувачів промислових і побутових відходів відзначено забруднення підземних вод важкими металами, свинцем, ртуттю, кадмієм, фенолами та ін.
В першу чергу забруднення схильні водоносні горизонти, розташовані над рівнем водотривких гірських порід. У густонаселених районах забруднення проникають і в більш глибокі горизонти внаслідок їх інтенсивної відкачування. При цьому утворюються так звані воронки депресії, в яких відбувається підживлення підземних вод з розташованих вище забруднених горизонтів.
Підземні води Московської області характеризуються підвищеною жорсткістю. Присутність іонів кальцію і магнію обумовлює загальну жорсткість. Карбонатна жорсткість залежить тільки від концентрації гідрокарбонатів і карбонатів цих елементів. Середня загальна жорсткість води в Московській області знаходиться в межах 4,2-5,7 мг-екв. / Л при нормативі 8,0 мг-екв. / Л. (Нормальна загальна жорсткість води, при якій у споживача відсутні проблеми - 2,5-3,0 мг-екв. / Л).
Почастішали останнім часом випадки забруднення підземних вод роблять актуальною проблему очищення від органічних забруднень і зокрема від пестицидів. Більшість цих сполук мають високу токсичність і їх присутність у питній воді вкрай небажано. Для очищення води від органіки її обробляють різними окислювачами - хлором, перманганатом, озоном. Високий ефект дає сорбція на фільтрах, завантажених активованим вугіллям. Найбільш дешевим способом видалення органіки є аерація