目前，我國許多地區都面臨著嚴重的廢水污染，尤其是生活廢水及工業廢水，嚴重地影響了當地的水環境質量及生態環境，就此問題，國家與地區都已經采取了許多措施來監督與制止廢水的排出。常規的監測手段有時并不能及時的發現廢水污染現象，遙感技術已經被成功地用于廢水污染的監測與治理當中。因為廢水成分的特殊性，具有與正常水體不同的光譜特性，使其在遙感影像中總是表現出一定的特征。在目前的應用中，主要通過水體在遙感圖像上的特殊色調來判斷是否是廢水污染，對廢水的流動與擴散進行動態監測，而對廢水的具體成分及其含量的定量監測還難以做到或很難達到理想的結果。

從廢水成分的角度來看，城市生活廢水和各種混合工業污水，往往含有硫化物，混合化學作用，往往使水呈黑棕色，水光譜反射曲線，無明顯的峰谷，形狀直，反射率低，為消色體，黑色彩色紅外照片。單一成分的工業污水在圖像上有不同的顯示。無色透明工業污水，無論其濃度如何，與純水反射特性基本一致，圖像與純水無差異；有色透明工業污水光譜曲線與各自的水色相對應，污水色度越高，特征峰值越大，圖像顏色不同；無色渾濁工業污水反射率高于純水，但無明顯特征反射峰，圖像顏色淺于純水；有色渾濁工業污水反射率高于純水，與水相對應的反射峰和水中懸浮物質的某些部分不同。因此，由于水的顏色和強度可能與純水不同。此外，污水排放的控制點、擴散模式、稀釋混合等特點也是識別污水的重要標志。污水排放口一般離污染源（如工廠等）不遠，或與渠道相連，周圍污染水濃度相對較低。污水擴散有幾種特點：在靜態水中，圖像上顯示的淺色污染區以排放口為中心，半圓形或喇叭逐漸變暗，逐漸與周圍水色一致；在流動水中，圖像上顯示的污染區位于污水出口下游，面積小，因為污水在流水作用下迅速擴散；在河口地區，由于潮水的周期性上升和下降，污水的展示形式也會發生變化，特別是當潮水追溯時，污水出口的污水連接在一起，一旦潮濕，就會形成與污水出口失去聯系的離源濁度流。