Les nitrates sont des composés naturels présents dans tous les écosystèmes. Ils sont essentiels aux végétaux, mais peuvent devenir néfastes pour les plantes et les animaux s'ils sont trop abondants.

La présence importante de nitrates dans l'eau est un indice de pollution d'origine agricole (engrais), urbaine (dysfonctionnement des réseaux d'assainissement) ou industrielle.

Dans de nombreux pays, les eaux destinées à la consommation humaine doivent respecter des valeurs limites (par exemple 50 milligrammes par litre en France et en Europe) pour être qualifiées de potables. L'OMS (Organisation Mondiale de la Santé) recommande aussi de ne pas dépasser 25 milligrammes par litre. En Europe, la « directive Nitrates » vise à réduire cette pollution. C’est la transformation des nitrates en nitrites au cours de la digestion qui présente un risque potentiel pour la santé, en particulier pour les nourrissons. Ces nitrites réduisent les capacités de transport de l'oxygène par l'hémoglobine du sang (l'hémoglobine, oxydée en méthémoglobine, n'a plus la capacité de transporter l'oxygène).