Pencemaran airtanah atau kotaminasi airtanah terjadi ketika bahan pencemar dilepaskan ke tanah (zona tidak jenuh) dan kemudian secara gravitatif turun ke air tanah. Pencemaran air dapat terjadi baik secara alami maupun karena limbah oleh aktivitas manusia. Ketika dimanfaatkan, airtanah yang tercemar menjadi berbahaya bagi kesehatan manusia.
Fetter (2008) menjelaskan jika sumber pencemar (pollutant) bermacam- macam, di antaranya adalah penyimpanan limbah rumah tangga (septic tank), tempat pembuangan sampah akhir (landfill), kebocoran dari SPBU, aktivitas penambangan, penggunaan pupuk dan pestisoda pada aktivitas pertanian, limbah peternakan, kebocoran pada industri bahan kimia dan minyak bumi, hujan asam, serta pembuangan limbah yang tidak tepat. Pada Tabel dibawah menunjukkan sumber-sumber yang mungkin menjadi sumber pencemaran airtanah.

Sumber: Stefanakis et al. (2015)