在環境科學領域，環境的含義是:以人類社會為主體的外部世界的總體。根據這壹定義，環境包括人類已經認識到的、直接或間接影響人類生存和發展的物質世界的壹切事物。它包括許多未經人類改造的自然要素，如陽光、空氣、土地、天然水、天然森林和草原、野生動物等。它還包括經過人類改造和創造的事物，如水庫、農田、花園、村莊、城市、工廠、港口、高速公路、鐵路等。它不僅包括這些物理元素，還包括由這些元素組成的系統及其狀態和關系。
特別是隨著人類社會的發展，環境的概念也在發生變化。過去，人們往往將環境視為單壹物理要素的簡單組合，卻忽略了它們之間的相互作用。自20世紀70年代以來，人類對環境的認識發生了巨大的飛躍，他們開始認識到地球生命支持系統中各種成分和各種反應過程之間的相互關系。有利於某壹方面的行動可能會對其他方面造成意想不到的損害。
如前所述，環境汙染是指對生態系統有害的物質進入環境後對生態系統造成幹擾和破壞的現象，簡稱汙染。具體而言，有害物質或有害因素進入環境並在環境中擴散、遷移和轉化，並與生態系統的各種要素相互作用，從而改變生態系統的結構和功能，對人類和其他生物的生存和發展產生不利影響。例如，由於化石燃料的燃燒，大氣中顆粒物和SO2的濃度增加，危及人和其他生物的健康，同時腐蝕材料，給人類社會造成損失；工業廢水和生活汙水的排放使水質惡化，危及水生生物的生存，使水失去原有的生態功能和使用價值。
環境汙染不僅對生態系統造成直接損害和影響，而且汙染物的積累、遷移和轉化會造成各種衍生環境效應，從而對生態系統和人類社會造成間接危害。有時這種間接的環境影響比當時造成的直接危害更有害，也更難消除。例如，溫室效應、酸雨和臭氧層破壞都是空氣汙染造成的環境影響。這種源於環境汙染的環境效應具有滯後性，在汙染發生時往往不易被發現或預測。然而，壹旦發生，就意味著環境汙染已經發展到了非常嚴重的程度。當然，環境汙染最直接和最容易感受到的後果是降低人類環境質量，影響人類生活質量、身體健康和生產活動。例如，城市空氣汙染導致空氣汙染，人們的發病率上升等。水汙染使水環境質量惡化，飲用水源質量普遍下降，威脅人們的健康，造成胎兒早產或畸形。嚴重的汙染事件不僅帶來健康問題，還會引發社會問題。隨著汙染的加劇和人們環保意識的提高，因汙染引發的人與人之間的糾紛和沖突逐年增加。
目前，世界各地都出現了不同程度的環境汙染問題，具有全球影響的方面包括大氣環境汙染、海洋汙染和城市環境問題。隨著經濟和貿易的全球化，環境汙染越來越國際化，近年來危險廢物越境轉移問題就是這方面的突出表現。
“環境科學”壹詞最早是由美國的壹些科學家、工程師和教育工作者從狹義的角度提出的，以適應航空航天發展的需要，研究對象是宇航員的小世界。此後，環境科學在其他學科的基礎上全面發展，並被賦予了更廣泛的概念和內容，成為壹門關於人類環境保護的獨立學科。由於環境保護的內容廣泛而復雜，涉及許多行業和學科，因此它僅提出了二三十年，並且仍在逐步形成和發展。因此，環境科學沒有公認的定義。中國權威學者認為，環境科學是研究現代社會經濟發展中人類環境質量變化規律及其控制途徑的科學。雖然這個定義還有待完善和認可，但它基本上可以概括環境科學獨特的研究對象和方法。
環境科學研究的基本對象是人類生存、生活和生產的環境，包括環境背景值、環境標準質量及其在人類活動影響下的變化、環境質量變化引起的各種影響、環境質量控制和改善以及環境的優化設計。環境科學研究的特點是多學科相互滲透和系統高度綜合。它包括環境生物學、環境地球科學、環境化學、環境物理學、環境醫學、環境工程等。環境科學與其他學科的顯著區別在於它包括環境，並與壹些社會科學相互交叉，相互促進。