إن مصدر المياه العذبة الرئيسي هو هطول الأمطار من الغلاف الجوي بصورة مطروسديم وثلوج، ينزل الماء العذب شكل أمطار أو رذاذ أوثلج محتوياً على مواد مذابه من الغلاف الجوي والبحر والأراضي التي مرت بها الغيوم المحملة بالمطر. ففي المناطق الصناعية، عادة ما تكون الأمطار حمضية بسبب أكاسيد الكبريت والنيتروجين المتحللة والمتكونة من حرق الوقود في السيارات والمصانع والقطارات والطائرات والابخرة المبنعثة في الغلاف الجوي للمناطق الصناعية. وفي حالات نادرة، يؤدي المطر الحمضي إلى تلوث البحيرات والأنهار في أجزاء من الدول الاسكندنافية واسكتلندا وويلز والولايات المتحدة.
وفي المناطق الساحلية قد تحتوي المياه العذبة على تركيزات عالية من أملاح مشتقة من البحر بسبب ارتفاع قطرات من مياه البحر إلى الغيوم المطرية إذا كانت الأجواء عاصفة، وتؤدي هذه الدورة إلى ارتفاع تركيزات الصوديوم والمغنيسيوم والكلوريد والكبريتات ومركبات أخرى كثيرة بنفس التركيز
وفي المناطق الصحراوية أو المناطق ذات التربة الفقيرة أو الترابية قد تحمل الرياح المحملة بالأمطار بعض الرمل والغبار إلى مناطق أخرى مما يسبب هطول أمطار ملوثة بمواد صلبة غير قابلة للذوبان وعناصر قابلة للذوبان من تلك التربة أيضاً، ومن الممكن أن تنتقل كميات جيدة من الحديد مع هذه الرياح مما يؤدي إلى هطول أمطار غنية بالحديد في البرازيل بسبب العواصف الرملية في الصحراء الكبرى في شمال أفريقيا