En rad saker kan orsaka avloppsspill, vilket potentiellt kan leda till allvarliga hälsorisker och miljöskador. I många regioner i världen måste avloppsreningsanläggningar meddela myndigheterna i händelse av ett utsläpp, så att medborgarna kan varnas och saneringsåtgärder kan initieras. Det finns också ett antal skyddsåtgärder på plats för att minska risken för spill.
Det finns tre huvudområden där ett avloppsutsläpp kan inträffa. Den första är i in- och utloppsrören som leder till enskilda bostäder och företag. Det är också möjligt att ett spill uppstår någonstans längs kommunala avloppsledningar när de reser genom en stad för att nå reningsverket. Slutligen kan problem vid en reningsplan leda till spill.
Vid spill av avlopp runt hemmet är en vanlig orsak till spill igensättning av rören med saker som fett, trädrötter som växer genom ledningen och andra material. När detta händer backar röret, vilket potentiellt tvingar ut avloppsvatten ur avloppen i ett hem. Det är också möjligt för vatten att svämma över rören om de är trasiga eller skadade, överbelastas deras kapacitet och leder till att avloppsvatten backar upp. I de flesta städer hålls enskilda medborgare ansvariga för underhållet av avloppsledningarna som leder till deras hem.
När avloppsspill orsakas av problem med det kommunala avloppssystemet är den vanligaste orsaken översvämning av ledningarna. I områden där avloppsledningar inte är isolerade från stormavlopp, kan kraftiga regn orsaka översvämningar och spill; i vissa fall kan avlopp till och med bubbla upp genom brunnar, vilket inte är en trevlig syn. Spill kan också orsakas av stopp i rören.
Vid avloppsreningsverk orsakas avloppsspill ofta av översvämningar av dammar med avloppsvatten. I vissa fall svämmar dessa dammar helt enkelt över och spiller avloppsvatten i olika skeden av reningsprocessen på marken runt dem, där det sipprar in i grundvattnet och omgivande floder. I andra fall kan en anläggning fatta ett kalkylerat beslut att släppa ut avloppsvatten för att undvika risken för allvarligare översvämningar och skador.
Den uppenbara risken för avloppsspill är att avloppsvatten innehåller patogener som är farliga för människors hälsa. Avloppsföroreningar kan också döda fisk, om den kommer ut i ett vattendrag, och det kan utgöra hälsorisker för andra djur. Spill kan också leda till algblomning, eftersom organismer livnär sig på avloppsvattnet och förökar sig i stora mängder. När väl avloppsvatten kommer in i en vattenväg eller grundvattnet kan det vara en mycket kostsam ansträngning att bli av med det.