Polusi sedimen adalah pengendapan bahan tanah yang tererosi ke tempat lain. Pengendapan ini dapat menyebabkan:
Pendangkalan sungai sehingga kapasitas sungai menurun. Akibatnya menambah terjadinya banjir, apalagi kalau banyak air mengalir sebagai aliran permukaan (run off) karena hilangnya vegetasi di daerah hulu.
Tanah-tanah yang subur kadang-kadang menjadi rusak karena tertimbun oleh tanah-tanah kurus atau batu-batuan, pasir, kerikil dari tempat lain.
Apabila digunakan untuk air minum, air yang kotor itu perlu lebih banyak biaya untuk membersihkannya.
Karena air yang keruh, maka mengurangi fotosintesis dari tanaman air (karena sinar matahari sulit menembus air).
Perubahan-perubahan dalam jumlah bahan yang diangkut mempengaruhi keseimbangan sungai tersebut. Apabila terjadi pengendapan di suatu dam, maka air yang telah kehilangan sebagian dari bahan yang diangkutnya tersebut akan mencari keseimbangan baru dengan mengikis dasar saluran atau pondasi dari dam tersebut sehingga menyebabkan kerusakan.
Kadang-kadang polusi sedimen dapat memberi pengaruh baik yaitu bila terjadi pengendapan tanah-tanah subur, misalnya tanah-tanah aluvial di sekitar sungai.