Trong hệ thống sinh thái bình thường, sự lưu động năng lượng và tuần hoàn các chất luôn luôn diễn ra, nhưng trong một thời gian nhất định, giữa thành phần sản xuất, thành phần tiêu thụ và thành phần phân giải luôn bảo đảm trạng thái cân bằng động. Trạng thái cân bằng này gọi là cân bằng sinh thái. Trong hệ thống sinh thái tự nhiên, sự cân bằng còn biểu hiện ở số lượng và chủng loài sinh vật tương đối ổn định.
Hệ thống sinh thái sở dĩ duy trì được trạng thái cân bằng động chủ yếu là nhờ năng lượng nội bộ của nó tự điều tiết được. Đối với chất ô nhiễm, năng lực tự điều tiết của hệ thống sinh thái chính là năng lực tự làm sạch môi trường. Khi chức năng của một bộ phận nào đó của hệ thống bị biến đổi thì có thể được sự điều tiết của các bộ phận khác triệt tiêu. Thành phần tổ chức của hệ thống sinh thái càng đa dạng thì con đường năng lượng lưu động và tuần hoàn các chất càng phức tạp, năng lực điều tiết của nó càng mạnh. Ngược lại, thành phần đơn thuần, kết cấu càng đơn giản thì năng lực điều tiết càng kém. Nhưng năng lực điều tiết của hệ thống sinh thái mạnh đến mấy cũng chỉ có hạn, vượt qua giới hạn này thì sự điều tiết không còn tác dụng nữa, sự cân bằng sinh thái sẽ bị phá hoại. Nếu cuộc sống của con người hiện đại khiến cho môi trường tự nhiên biến đổi mạnh mẽ, hoặc số lượng các chất có hại xâm nhập vào hệ thống sinh thái quá nhiều, vượt quá công năng điều tiết của hệ thống hoặc vượt quá mức chịu đựng của sinh vật và con người thì hệ thống cân bằng sinh thái sẽ bị phá hoại, khiến cho con người và sinh vật bị tổn thương.
Sự phá hoại cân bằng sinh thái có nguyên nhân do tự nhiên, nhưng cũng có nguyên nhân vì con người. Nguyên nhân tự nhiên chủ yếu là nói đến sự biến đổi khác thường của thế giới tự nhiên hoặc trong môi trường đó vốn đã tồn tại những nhân tố có hại, như núi lửa hoạt động, sạt núi, sóng ngầm, hạn hán, lũ lụt, động đất hoặc lưu hành dịch bệnh. Nguyên nhân vì con người chủ yếu có những hành vi khai thác không hợp lí đối với tài nguyên thiên nhiên hoặc do phát triển công, nông nghiệp không thích hợp đưa đến những vấn đề về môi trường.