Många metaller är giftiga för vattenlevande organismer. Giftigheten beror bl.a. på metallens kemiska form och vilken bakgrundshalt som finns i området. I områden med högre bakgrundshalt kan organismerna ha anpassat sig och metallen blir inte lika giftig.

Den kemiska formen beror bl.a. på vattnets surhetsgrad (pH), vattnets salthalt, förekomst av organiskt material och syrehalten i vattnet. I denna tabell kan du se hur dessa faktorer påverkar metallers giftighet. Metallen är mest giftig i löst jonform, eftersom den då är mer "biologiskt tillgänglig" och lättare för organismer att ta upp.

Den kemiska formen bestämmer även hur metallen transporteras och sprids i vattensystemet. Nedan beskrivs olika metaller och de kemiska former de kan förekomma i.

Kvicksilver kan bindas till både organiskt material och till partiklar, varför de till stor del finns bundet i sedimenten. En viktig process är metylering, som leder till att kvicksilver blir mer fettlöslig och därför lättare att ta upp för organismerna.

Bly binds ofta till partiklar och organiskt material, vilket gör att det till stor del finns i sedimenten och inte tillgängligt för organismer. Koppar binder till organiskt material och järnoxider. Metallen är mest giftig i jonform.

Zink finns till största delen som fri jon. Zink kan lindra effekten av andra giftiga metaller genom att blockera inbindningsställen. Organismer har högre tolerans för zink jämfört med andra metaller.

Kadmium kan både vara i jonform och bundet till andra oorganiska joner som t.ex. karbonater samt bundet till organiskt material. Andelen löst kadmium är ca 90 % av den totala koncentrationen. Kadmium är därför en mycket rörlig metall och kan spridas över större områden.

Arsenik förekommer oftast som fri jon i vattnet, men kan även bindas till järnoxider. Som fri jon kan den tas upp av alger i stor utsträckning eftersom dess kemiska form påminner om näringsämnet fosfat.

Sedimenten kan lagra metaller eftersom metallerna binder till organiskt material och till partiklar, som sedan sjunker ner till botten. Gamla utsläpp kan dock påverka miljön om det sker förändringar i bottenförhållandena. Muddring kan t.ex. föra ner syre i sedimenten och öka lösligheten för metallerna eftersom de då ändrar kemisk form. Man bör därför undvika att störa sedimenten utanför industrier med metallutsläpp.

Metaller binds in i snäckorna dels direkt från vattnet, dels indirekt genom födointaget och då via tarmkanalen. Snäckan äter dels mikroskopiska påväxtalger som kan innehålla stora mängder metaller, dels kan den få i sig metaller bundet till partiklar eftersom den även skrapar i sig multnande växtdelar och slam från botten och stenar. I marina organismer verkar metaller kunna konkurrera med kalcium och magnesium i cellernas funktioner för reglering av salt- och vätskebalans. Snäckor kan även få ett ändrat beteende, då höga halter av metaller försämrar deras luktförmåga, vilket leder till att de inte gömmer sig då rovdjur kommer.