Основными источниками загрязнения Азовского моря являются промышленные предприятия и порты города Мариуполя. Металлургическими комбинатами «Азовсталь», имени Ильича, концерном «Азовмаш» ежегодно сбрасывается свыше 800 млн. м3 (до 99% общего объема сбросов в море) загрязненных сточных вод. Главным загрязнителем является «Азовсталь», который ежегодно сбрасывает в море более 850 миллионов куб. м отходов, что составляет 99% от общего сброса загрязняющих веществ. В частности, на 1 декабря 2008 г. комбинат сбросил в море 86118,3 тис. м3сточной воды. В стоках наблюдается превышение предельно допустимой концентрации (ПДК) по азоту амонийному в 2,74 раза, по железу общему в 4 раза, меди – в 2,26 раза, цинку – в 1,76, нефтепродуктам – в 2,26 раза. Крупным загрязнителем является Мариупольский морской торговый порт. На 1 дек. 2008 г. в море сброшено 233 тыс. т сливных стоков. Очистительные сооружения порта работают недостаточно эффективно: в акватории порта показатель загрязнения воды, в частности, по железу, превышали (на конец 2008 г.) ПДК в 10 раз.
Беспокоит экологов постоянный рост объёмов перегружаемых в украинских морских портах серы. Так, в порту Мариуполь перегрузка серы с 1998 – 2000 гг. увеличилась более чем в 2,5 раза и достигла порядка 2 млн. т. Коммунальные отходы: в прибрежных районах системы забора, очистки и подачи воды находятся в очень изношенном состоянии, поскольку строились 50–100 лет назад, во многих населенных пунктах канализационные системы с очисткой стоков вообще отсутствуют, и в реки или непосредственное море сбрасывается неочищенная вода. По приводимым в прессе оценкам, ежегодно в Азовское море сбрасывается 5 млрд. кубических метров сточных вод;
- загрязнение вод нефтью и нефтепродуктами вследствие морских грузоперевозок и деятельности портов (Крупнейшей за последние годы стала катастрофа 11 ноября 2007 г., когда в Керченском проливе в результате шторма были выброшены на берег или затонули 10 судов, преимущественно российских. В море попало от 2 до 4 тыс. т мазута и около 7 тыс. т серы, что привело к беспрецедентному загрязнению острова Тузла, дна и прибрежных территорий Керченского пролива, гибели большого количества рыбы, дельфинов и птиц, в том числе и занесенных в Красную книгу. По словам украинских экологов, море сможет очиститься лишь через 5–10 лет, по самым пессимистичным прогнозам – через 15. Концентрация нефтепродуктов в Азовском море кое-где превышает ПДК в 10 раз. в Азовском море существует критическая ситуация. Концентрации нефтепродуктов превышают ПДК в 150 раз, концентрации пестицидов при норме 0 достигают 40 мг / л. Разливы нефти ухудшают кислородный обмен между водой и воздухом, пестициды отравляют водные организмы. Подтверждают это массовые заморы рыбы от кислородного голода и пестицидной отравления. Отсутствие достаточного количества надлежащих портовых сооружений для складирования и обработки экологически опасных грузов, а также низкий уровень обеспеченности морских транспортных средств системами очистки бытовых стоков и утилизации твердых отходов приводят к значительному загрязнению морских акваторий и акваторий портов.
В пределах водоохранной зоны Азовского и Черного морей накоплено значительное количество твердых бытовых и промышленных отходов. Технологическое несовершенство обустройства свалок вызывает загрязнение поверхностных и подземных вод, создает угрозу ухудшения санитарно-эпидемиологического состояния и здоровья населения, деградации рекреационных ресурсов;
- запрещенное, но повсеместно используемое донное траление, уничтожающее донные биоценозы. Хотя официально оно было запрещено еще в середине 1970-х годов, рыбаки продолжают использовать тралы, о чем свидетельствуют многочисленные следы донных тралений. Донное траление опасно, прежде всего, тем, что при таком способе отлова рыбы уничтожаются также и все придонные места обитания рыб и других гидробионтов, уничтожаются моллюски-фильтраторы — основа кормовой базы множества рыб, в том числе и осетровых. Кроме того, поднявшаяся муть разносится на десятки километров и резко уменьшает прозрачность воды. В настоящее время в Азовском море работает несколько десятков промысловых судов, применяющих все типы тралов. Они имеют разрешения на работу кольцевыми неводами и ограниченное количество вылова. На самом же деле работают тралами и скрывают общий улов, где килограммы на бумаге превращаются в тонны на деле. В результате подобных действий не только уничтожаются запасы рыбы, но и ликвидируются традиционные места кормления и нереста. Кроме того, перспективы сохранения подводных лугов осложняются еще и тем, что после произошедшей недавно в Керченском проливе катастрофы донная трава приняла на себя большое количество вытекшего мазута, а в последствии была выброшена на берег.;
- чрезмерный, в т.ч. браконьерский вылов рыбы. Хищническая ловля рыбы Минрыбхозом, которая началась с 50-х годов 20 столетия методом мощной океанической ловли с помощью больших сетей, вместо традиционных небольших, специальных снастей. Объемы вылова рыбы в Азовском море за последние 10 лет сократились в 5 раз. Вылов рыбы в последние годы составлял в среднем лишь 20 % уровня 60-х - начала 70-х годов, что привело к ежегодным потерям товарной продукции. Цимлянское водохранилище забрало у Азова 80% пресной воды, что привело к уменьшению площадей нерестилищ осетровых, сельди, рыбца и повышению солености моря.;
Проблема катастрофического бактериального загрязнения очень важна при рекреационной деятельности на российском и украинском побережье. Обычно в течение последних лет северное побережье Азовского моря закрыто для купания. На этом побережье расположено, например, более 200 детских лагерей и десятки курортных комплексов, рассчитанных более чем на 300 000 человек.
Таким образом, проблемы жизненного пространства беспозвоночных и рыб влечет значительный упадок как для рыболовства, так и для сельского хозяйства Азовского моря. Потребление рыбы и беспозвоночных (мидий и крабов)с высокими концентрациями органических химикалий, также как и использование этих организмов в пище сельскохозяйственных животных может вызывать большое число человеческих заболеваний, включая рак.
