Vattenavfall är allt vatten som slängs efter att ha använts för ett primärt syfte. Detta inkluderar tömning av vatten i hemmet, till exempel vid tvätt av kläder eller disk, samt matlagning och städning. Det inkluderar även allt vatten som används för industriella ändamål, till exempel när man kör maskiner eller som behövs för andra rengöringsändamål. När den primära användningen är över måste den kasseras på rätt sätt.
Den främsta anledningen till att försiktighet bör iakttas vid hantering av vattenavfall är att skydda andra vattenkällor från att bli förorenade. Det mesta vattenavfallet förs alltså via avloppsledning till en vattenreningsanläggning. Där avlägsnas de fasta ämnena och de flesta biologiska organismer från vattnet och det rena vattnet släpps ut som avloppsvatten, vanligtvis till en annan vattenkälla, till exempel en flod eller sjö. Om utrustningen på vattenreningsanläggningen fungerar som den ska kommer vattnet inte att utgöra någon fara för miljön när det släpps ut.
Industriellt vattenavfall behandlas ofta något annorlunda än vanligt hushållsvattenavfall. Vatten som endast har använts i tillverkningsprocessen kan komma att släppas ut direkt i miljön om ett antal förhållanden avses. Detta regleras ofta hårt i många jurisdiktioner och dessa industrianläggningar kan få höga böter om de visar sig missbruka utsläppsvillkoren. I vissa fall kan till och med straffrättsliga åtgärder vidtas mot de ansvariga. Vattnet kommer sannolikt att innehålla vissa fasta ämnen, särskilt metaller. Dessa metaller kan inte vara av typer eller i koncentrationer som anses farliga.
Vidare får industrivattenavfall inte blandas med någon annan typ av vatten som spolas från anläggningen. Till exempel kan avloppsledningar som betjänar badrum och kök vid sådana anläggningar inte löpa in i ledningar för industriell användning. Detta skyddar avloppsvattnet från korskontaminering, vilket säkerställer att inga skadliga bakterier släpps ut i en annars ren eller säker vattenförsörjning.
Vattenavfall kan också betraktas som avrinning från gator och andra områden efter en nederbörd. Den här typen av vatten anses ibland inte vara så farlig och leds ofta direkt in i en naturlig vattenförekomst. Vissa samhällen och stater har börjat ändra reglerna angående detta och känner att olja och andra föroreningar på vägytan kan ha en negativ inverkan på miljön. För att skydda miljön har vissa ålagt speciella dammar, så kallade dräneringsdammar, för att samla upp vattnet och hålla det åtskilt från andra vattenkällor. Detta vattenavfall är inte avsett att behandlas, men kan bli renare med tiden på grund av naturliga processer.