Processus biologique par lequel l'eau présente dans la nature (rivières, milieux humides, lacs...) se nettoie elle-même. C’est possible lorsque la quantité de matières polluantes est faible. L'autoépuration résulte de l'activité des organismes vivant dans l'eau (bactéries, champignons, algues et autres plantes aquatiques…). Des plantes comme les roseaux contribuent par exemple à éliminer les nitrates. L'efficacité augmente avec la température et le temps de séjour. La capacité d'autoépuration d'un écosystème est toutefois limitée. Si la concentration de matières organiques dépasse un certain seuil, la pollution persiste. La capacité d’autoépuration est aussi inhibée par la présence de substances dangereuses (métaux, traces de médicaments, pesticides, solvants et autres toxiques...).