水是一切生物生存和發展不可缺少的。水體中所含的物質非常復雜，元素周期表中的元素幾乎都可在水體中找到。人類生產和生活消費活動排出的廢水，尤其是工業廢水、城市污水等大量進入水體造成水體污染。
因此，采用廢水物理處理法、廢水化學處理法、廢水生物處理法和廢水物理化學處理法等方法進行治理，以及充分利用環境自凈能力，以防止、減輕直至消除水體污染，改善和保持水環境質量，并要制定廢水排放標準，合理地利用水資源，加強水資源管理，就成為水污染防治工程的主要任務。
人類在開發資源、制造產品和改進環境的過程中都會產生固體廢物，而且任何產品經過消費也會變成廢棄物質，最終排入環境中。隨著人類生產的發展和生活水平的提高，固體廢物的排放量日益增加，污染水體、土壤和大氣。固體廢物具有兩重性，對于某一生產或消費過程來說是廢棄物，但對于另一過程來說往往是有使用價值的原料。因此，固體廢物處理和利用既要對暫時不能利用的廢棄物進行無害化處理，如對城市垃圾采取填埋、焚化等方法予以處置；又要對固體廢物采取管理或工藝措施，實現固體廢物資源化，如利用礦業固體廢物、工業固體廢物制造建筑材料，利用農業廢棄物制取沼氣等。
廢氣、廢水和固體廢物的污染，是各種自然因素和社會因素共同作用的結果。控制環境污染必須根據當地的自然條件，弄清污染物產生、遷移和轉化的規律，對環境問題進行系統分析，采取經濟手段，管理手段和工程技術手段相結合的綜合防治措施，改革生產工藝和設備，開發和利用無污染能源，利用自然凈化能力等，以便取得環境污染防治的最佳效果。環境污染綜合防治是在對廢水、廢氣、固體廢物單項治理的基礎上發展起來的。
環境問題往往具有區域性特點。利用系統工程的原理和方法，對區域性的環境問題和防治技術措施進行整體的系統分析，以求取得最優化方案，是環境系統工程的主要任務。環境系統工程方法還可應用于不同的規模、等級、剖面的系統，如大氣系統（大氣污染模型、大氣擴散等）、地面水系統（河流污染、湖泊污染的分析和城市污水再生利用）、地下水系統、海洋系統以及某一環境工程單元過程系統等。
