北京市自来水厂的饮用水来源分为地表水和城近郊区的地下水两部分。北京的地表水现在面临着一个严重的困扰--水质富营养化。

北京的地表水指的是北京的三大水库，即密云水库、怀柔水库和官厅水库。由于连续6年的干旱，库容量达44亿立方米的密云水库只剩下7亿立方米水量，其中还有4.25亿立方米无法流出的库底。怀柔水库的情况跟密云水库相似。官厅水库储存的是发源于山西的洋河水，洋河上游环境污染严重，水中藻类含量显著增多。也就是说，密云水库和怀柔水库的水用得多、补得少，水体没能及时稀释，微生物数量直攀官厅水库，三大水库水质全部富营养化。有资料表明，中国的地表水富营养化程度达到70％，远远排在欧洲、非洲甚至亚太地区的前面。由于三大水库水量严重不足，北京市于2003年开采怀柔、顺义应急地下水源，并将于2004年7月1日启动平谷应急水源。届时，怀柔、顺义、平谷三地每天将向北京输运优质地下水66.5万立方米。

北京的地下水的确像商家宣传的那样硬度较高，达到450mg/L（毫克／升），刚刚达到生活饮用水卫生标准的规定。北京水质偏硬是综合原因造成的，北京地层以碳酸盐为主，这一地质构造特点决定北京地下水中硝酸盐含量相对较高。长期的过量开采，北京地下水资源已经形成一个1000多平方公里的地下漏斗，再加上人为活动对环境的破环，都直接增加硝酸盐的含量，也就导致北京市居民生活饮用水中钙、镁含量偏高。