環境污染並不是一個新生事物，而是一位遠方來客。早在14世紀初期，英國就注意到了煤煙污染；17世紀倫敦煤煙污染加重時，有人曾經提出過改善大氣品質的方案。不過那時候，污染只是在少數地方存在，污染物比較少，污染力也比較輕微，依靠大自然的自凈能力，尚不至於造成重大危害。
環境污染髮生質變並演變成一種威脅人類生存與發展的全球性危機，肇始於18世紀末葉興起的工業革命。我們可以把這場革命視為人類環境污染史的分水嶺。
1.18世紀末—20世紀初環境污染的起步
從18世紀下半葉起，經過整個19世紀到20世紀初，首先是英國，而後是歐洲其他國家、美國和日本相繼經歷和實現了工業革命，最終建立起了以煤炭、冶金、化工等為基礎的工業生產體系。這是一場技術與經濟的革命，它以蒸汽機的改良和廣泛應用為基本動力。而蒸汽機的使用需要以煤炭作為燃料，因此，隨著工業革命的擴展和推進，地下蘊藏的煤炭資源隨之具備了空前的價值，煤成為工業化初期的主要能源。而煤的大規模開採和燃用，必然會釋放出大量的煙塵、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳和其他有害的污染物質，這些具有超強污染力的「毒氣」迅速進入了大氣中。
與此同時，在一些工業先進國家，礦冶工業的發展既排出大量的二氧化硫，又釋放出大量重金屬，如鉛、鋅、鎘、銅、砷等，不僅污染了大氣，還污染了土壤和水域。而這一時期化學工業的迅速發展，構成了環境污染的又一重要來源。另外，水泥工業的粉塵與造紙工業的廢液，也會對大氣和水體造成污染。
英國作為最早實現工業革命的國家，其煤煙污染最為嚴重；水體污染亦十分普遍。除英國外，在19世紀末期和20世紀初期，美國的工業中心城市，如芝加哥、匹茲堡、聖·路易斯和辛辛那提等，煤煙污染也相當嚴重。至於後來居上的德國，其環境污染也不落人後。19、20世紀之交，德國工業中心的上空長期為灰黃色的煙幕所籠罩，嚴重的煤煙造成植物枯死，晾曬的衣服變黑，即使白晝也需要人工照明。並且，就在空氣中瀰漫著有害煙霧的時候，德國工業區的河流也變成了污水溝。到20世紀初，那些對污水特別敏感的魚類在一些河流中幾乎絕跡了。
儘管如此，這一時期的環境污染尚處於起步階段，污染源相對較少，污染範圍較窄，污染事件只是局部性的，或某些國家的事情。
2.20世紀20年代—40年代環境污染的發展
隨著工業化的擴展和科學技術的進步，西方國家煤的產量和消耗量逐年上升。據估算，在20世紀40年代初期，世界工業生產和家庭燃燒所釋放的二氧化硫每年高達幾千萬噸，其中2/3是由燃煤產生的，由此釀成多起嚴重的燃煤大氣污染公害事件。如比利時的馬斯河谷事件和美國的多諾拉事件。
1930年12月4—5日，在比利時的重工業區馬斯河谷，由於氣候反常，工廠排出的二氧化硫等有害氣體凝聚在靠近地表的濃霧中，經久不散，結果釀成大禍，致使大批家禽死亡，數千人中毒，60人喪命。
1948年10月27日清晨，在美國賓夕法尼亞州西部山區工業小鎮多諾拉的上空，煙霧凝聚，猶如一條骯髒的被單。其實，多諾拉的居民對大氣污染早已司空見慣，因為這裡的鋼鐵廠、硫酸廠和煉鋅廠一個挨著一個，日以繼夜地排放二氧化硫等有害氣體。但是，像這一次的「奇觀」他們卻從未見過。因逆溫層的封鎖，污染物久久無法擴散，整個城鎮被煙霧籠罩。直到第6天，一場降雨才將煙霧驅散。此次事件造成20人死亡，6000人患病，患病者差不多佔全鎮居民（14000人）的43%。
20世紀30年代前後，以內燃機為動力機的汽車、拖拉機和機車等在世界先進國家普遍地發展起來。1929年，美國汽車的年產量為500萬輛，英、法、德等國的年產量也都接近20萬—30萬輛。由於內燃機的燃料已由煤氣過渡到石油製成品一一汽油和柴油，石油在人類所用能源構成中的比重大幅度上升。開採和加工石油不僅刺激了石油煉製工業的發展，而且導致了石油化工的興起。與此同時，石油的應用卻給環境帶來了新的污染。
這一時期，「建立在汽車輪子上的」美國後來居上，成為頭號資本主義工業強國。美國的汽車擁有量在1938年時就已經達到2944.3萬輛。汽車排放的尾氣中含有大量的一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物以及鉛塵、煙塵等顆粒物和二氧化硫、醛類、3，4一苯並芘等有毒氣體。這些有毒氣體進一步加劇了大氣的污染。一定數量的碳氫化合物、氮氧化物在靜風、逆溫等特定條件下，經強烈的陽光照射會產生二次污染物一一光化學氧化劑，形成具有很強氧化能力的淺藍色光化學煙霧，對人、畜、植物和某些人造材料都有危害；遇有二氧化硫時，還將生成硫酸霧，腐蝕物體，危害更大。這是一種新型的大氣污染現象，因最早發生在洛杉磯，又稱洛杉磯型煙霧。1943年，洛杉磯首次發生光化學煙霧事件，造成人眼痛、頭疼、呼吸困難甚至死亡，家畜犯病，植物枯萎壞死，橡膠製品老化龜裂以及建築物被腐蝕損壞等。
此外，自20世紀20年代以來，隨著以石油和天然氣為主要原料的有機化學工業的發展，西方國家不僅合成了橡膠、塑料和纖維三大高分子合成材料，還生產出了各種各樣的有機化學製品，如合成洗滌劑、合成油脂、有機農藥、食品與飼料添加劑等。儘管有機化學工業為人類帶來琳琅滿目和方便耐用的產品，但它對環境的破壞也漸漸顯露，對環境的有機毒害和污染越來越嚴重。
這一時期，在舊有污染範圍擴大、危害程度加重的情況下，隨著汽車工業和石油與有機化工的發展，污染源繼續增加，新的更為複雜的污染形式出現，公害事故增多，公害病患者和死亡人數擴大，因此，人們稱之為「公害發展期」。
3.20世紀50年代—70年代環境污染的大爆發
從20世紀50年代開始，世界經濟由戰後恢複轉入發展時期。西方大國竟相發展經濟，工業化和城市化進程加快，經濟高速持續增長。然而就在這種增長的背後，卻隱藏著破壞和污染環境的巨大危機。因為工業化與城市化的推進，使得工業生產和城市生活的大量廢棄物排向土壤、河流和大氣之中，最終造成了環境污染的大爆發。
首先，發達國家的環境污染公害事件屢屢上演，按照發生緣由，可以分為以下幾類：
（1）因工業生產將大量化學物質排入水體而造成的水體污染事件，最典型的是1953—1965年日本水俁病事件。1953年，水俁灣附近漁村流行一種不明原因的中樞神經系統疾病，稱為「水俁病」。1965年，日本新瀉縣阿賀野川流域也發生了水俁病。日本政府於1968年9月確認，水俁病是人們長期食用受富含甲基汞的工業廢水毒害的水產品造成的。
（2）因煤和石油燃燒排放的污染物而造成的大氣污染事件，如1952年12月5—8日的倫敦煙霧事件，即著名的「煙霧殺手」，導致4000多人死亡。1952年的洛杉磯光化學煙霧事件也造成將近400名老人死亡。此外，1961年日本東海岸的四日市也發生了嚴重的氣污染事件。
（3）因工業廢水、廢渣排入土壤而造成的土壤污染事件，如1955—1972年日本富山縣神通川流域的痛痛病事件。1972年，名古屋高等法院做出判決，確認痛痛病的病源是神岡礦山的含鎘廢水。原來，這裡的鋅、鉛冶煉工廠等排放的含鎘廢水污染了神通川水體，兩岸居民利用河水灌溉農田，使鎘附集於稻米上。人們食用含鎘稻米以及飲用含鎘水後，逐漸引起鎘中毒，從而患上了「痛痛病」。
（4）因有毒化學物質和致病生物等進入食品而造成的食品污染公害事件，如1968年日本的米糠油事件。日本北九州的一家食用油加工廠用有毒的多氯聯苯作脫臭工藝中的熱載體，由於管理不善，毒物滲入米糠油中。這年3月，成千上萬隻雞因為吃了米糠油中的黑油而突然死亡。不久，人也因食用米糠油而受害。到7—8月份，患病者超過5000人，造成16人死亡。
其次，在沿岸海域發生的海洋污染和海洋生態被破壞，成為海洋環境面臨的最重大問題。靠近工業發達地區的海域，尤其是波羅的海、地中海北部、美國東北部沿岸海域和日本的瀨戶內海等受污染最為嚴重。
海洋污染源十分複雜，有通過遠洋運輸和海底石油開採等途徑進入海洋的石油和石油產品及其廢棄物；有沿海和內陸地區的城市和工礦企業排放的、直接流入或通過河流間接進入海洋的污染物；有通過氣流運行到海洋上空隨雨水降入海洋的大氣污染物；還有因人類活動產生而進入海洋的放射性物質。海洋污染引起淺海或半封閉海域中氮、磷等營養物聚集，促使浮游生物過量繁殖，以至發生赤潮。如日本瀨戶