Ada banyak indikator yang menunjukkan tingkat pencemaran air tanah, yang harus dilakukan di laboratorium. Namun secara sederhana air tanah yang tercemar juga bisa dikenali lewat pengamatan fisik.
Untuk mendapatkan air tanah dengan kualitas baik, sumur harus dibuat dengan kedalaman tertentu. Sumur yang terlalu dangkal akan terisi air permukaan, yang lebih mudah terkontaminasi oleh cemaran atau polutan.
Sumber pencemaran terdiri dari polutan alami (mineral dan mikroorganisme) serta polutan buatan. Polutan buatan manusia seperti residu (sisa) bahan kimia umumnya lebih berbahaya dibandingkan polutan alami.
Polutan buatan bisa datang dari limbah rumah tangga, industri maupun pertanian. Dari rumah tangga antara lain berupa air sabun bekas cucian. Dari industri lebih beragam, sementara dari pertanian antara lain pupuk dan pestisida.
Air bersih yang layak untuk dikonsumsi seharusnya tidak berbau, tidak berasa dan tidak berwarna. Adanya pencemaran menyebabkan perubahan pada sifat tersebut.
Tanda-tanda bahwa air tanah sudah tercemar dapat dikenali melalui pengamatan fisik. Beberapa di antaranya seprti dikutip dari Indiastudychannel, Selasa (25/5/2010) adalah:
1. Warna kekuningan akan muncul jika air tercemar chromium dan materi organik. Jika air berwarna merah kekuningan, itu menandakan adanya cemaran besi. Sementara pengotor berupa lumpur akan memberi warna merah kecoklatan.
2. Kekeruhan juga merupakan tanda bahwa air tanah telah tercemar oleh koloid (bio zat yang lekat seperti getah atau lem). Lumpur, tanah liat dan berbagai mikroorganisme seperti plankton maupun partikel lainnya bisa menyebabkan air berubah menjadi keruh.
3. Polutan berupa mineral akan membuat air tanah memiliki rasa tertentu. Jika terasa pahit, pemicunya bisa berupa besi, alumunium, mangaan, sulfat maupun kapur dalam jumlah besar.
4. Air tanah yang rasanya seperti air sabun menunjukkan adanya cemaran alkali. Sumbernya bisa berupa natrium bikarbonat, maupun bahan pencuci yang lain misalnya detergen.
5. Sedangkan rasa payau menunjukkan kandungan garam yang tinggi, sering terjadi di daerah sekitar muara sungai.
6. Bau yang tercium dalam air tanah juga menunjukkan adanya pencemaran. Apapun baunya, itu sudah menunjukkan bahwa air tanah tidak layak untuk dikonsumsi.