在浩瀚的元素周期表中目前有112种化学元素，其中84种是金属，占整个元素周期表的75%。金属按不同的标准可以有不同的划分，比如说可以把金属分为有色金属和黑色金属（包括铁、铬、锰等），而有色金属又可分为重金属、轻金属、稀有金属、贵金属等。在平时的学习和工作当中我们把密度在5.0×103kg/m3以上的金属统称为重金属，相应的把密度在5.0×103kg/m3以下的称为轻金属。
在日常生活当中，金属时时与我们相伴。我们做饭用的勺子、电饭锅、铲子、热水器、防盗门、合金窗户等等都是由金属材料制成。还有航空航天、工业制造等方面。可以说金属渗透在我们生活的每一个角落，为我们的生活、学习、工作带来了很大的帮助。同时随着社会的进步与人类的发展，金属的用途会更加广泛。另一方面随着全球经济的迅猛发展，人类之手疯狂的伸向自然界，自身的发展与工业的发达造成了今天严重的环境污染，其中我们“可爱的”重金属一族成了人类可怕的一角。因为重金属的污染问题空前严重，现已成为全世界人民不可忽视且亟待解决的问题。
重金属是构成地壳的元素，在自然界的分布非常广泛，在地壳中的含量虽低于01%，但却广泛存在于各种矿物和岩石中，经过岩石风化、火山喷发、大气降尘、水流冲刷和生物摄取等过程，构成重金属元素在自然环境中的迁移循环，使重金属元素遍布于土壤、大气、水体和生物体中，与人工合成的化合物不同，它们在环境的各个部分都存在着一定的含量。
重金属作为有色金属，在人类的生产和生活方面早就得到广泛应用，这使得环境中存在着各种各样的重金属污染源，由于人为活动使环境中某些金属积累，改变环境的本底浓度。采矿和冶炼是向环境中释放重金属最重要的污染源。向环境中排放大量废气、废水和废渣的重金属工业企业不计其数，其次是化石燃料（煤、石油）的燃烧也是重金属的主要释放污染源。在局部地区甚至可能出现高浓度重金属严重污染。
重金属大多属于周期表中的过渡元素，过渡元素的原子在化学反应时，不光外层电子参与，次外层、外数第二层电子也可以参与。因此，过渡元素一般都具有多种价态，能在较大范围内发生电子得失的氧化还原反应，在天然水体中，有富氧的氧化性环境和缺氧的还原性环境，就使得重金属在不同的水体环境中可能以不同的价态存在，重金属的价态不同，其活性和毒性效应也就不同。
重金属在水环境中可以经过水解反应生成氢氧化物，也可与一些无机酸（如H2S、H2CO3）反应，生成硫化物、碳酸盐等，而这些化合物的溶解度都比较小，易生成难溶的沉淀物。这一特性使重金属污染物在水体中容易沉积、扩散范围有限，这是有利的一面。但是大量聚积于排污口附近底泥中的重金属污染物，将成为长期的次生污染源，一旦环境条件改变，会重新形成可溶性物质而释放到水体中，这显然对水体污染防治来说是一个值得引起注意的问题。
重金属还具有潜在危害性。可以通过多种途径（如食物、饮水、呼吸、皮肤接触等）进入人体，还可以通过遗传和母乳侵入人体。重金属不仅不能被降解，反而能通过食物链在生物体或入体内富集。与生物体内的生物大分子如蛋白质、酶、核糖核酸等发生强烈相互作用，造成急性或慢性中毒，危害生命。
重金属在工厂、矿山生产过程中随废水排出，进入水体后不能被微生物降解。只能经食物链富集，能逐级在较高级生物体内千百倍地增加含量，最终进入人体。1955～1972年日本富士山县神通川三人金属矿业公司锌铝冶炼厂排放含镉废水，污染了神通川。两岸居民和矿工使用含镉废水，并用河水灌溉农田，使粮食中重金属含量增高。1955年后，当地出现怪病，患者腰、膝关节疼痛，随后遍及全身，最后骨骼萎缩，饮水不进，在衰弱中疼痛而死亡。
所谓重金属污染主要是指铅、汞、镉、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属。重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中累积，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等危害，严重的可以导致死亡。