当有大量有机污染物进入水体，在好氧微生物的作用下，有机物分解消耗水中大量的氧气，从而使水体转化成缺氧甚至厌氧状态。在缺氧和厌氧条件下，有机物腐败、分解，产生氨氮、硫化氢、甲烷等带异味、易挥发的臭味物质。臭味物质逸出水面进入大气，直接刺激人的嗅觉器官。导致水体颜色呈黑色或泛黑色的原因是水体中的铁、锰等重金属被还原，与水中的硫形成硫化亚铁、硫化锰等化合物。悬浮颗粒吸附硫化亚铁、硫化锰等，致使水体变黑。