雨水水質控制是現代城市雨水利用不可忽視的問題。影響雨水質量的原因主要有這么幾個方面：
    一是由于大氣的污染，直接由降水帶來的污染物。城市的大氣污染日趨嚴重，致使雨水水質下降，不少城市出現酸雨。從部分城市降雨水質分析結果看，天然雨水中含有的污染成分為SS、COD、硫化物，氮氧化物等，但濃度相對較低。
    其次是屋面材料的影響和在非降雨期屋面上積累的大氣沉降物。路面雨水徑流水質和影響因素相對其他方面的污染要復雜的多。路面材料、汽車排泄物，生活垃圾、裸露或植被地帶沖出的泥沙等等，其成分復雜，隨機性很大。主要污染成分有COD、SS、油類、表面活性劑、重金屬及其它無機鹽類。COD、SS均可能高達數千毫克/升。    為了有效控制雨水的水質，我們就必須采取一些措施，如；路面雨水截污裝置、初期雨水棄流裝置等等。為了控制路面帶來的樹葉、垃圾、油類和懸浮固體等污染物，可以在雨水口和雨水井設置截污掛籃和專用編織袋等，或設計專門的浮渣隔離、沉淀截污井。
    也可設計綠地緩沖帶來截留凈化路面徑流污染物，但必須考慮對地下水的潛在威脅，限用于污染較輕的徑流，如生活小區、公園的路面雨水。設計特殊裝置分離污染較重的初期徑流，保護后續滲透設施和收集利用系統的正常運行。
    除了上述源頭控制措施外，還可以在徑流的輸送途中或終端采用雨水滯留沉淀、過濾、吸附、穩定塘及人工濕地等處理技術。需要注意雨水的水質特性，如顆粒分布與沉淀性能、水質與流量的變化、污染物種類和含量等。我國對城市雨水水質特性和相應的處理技術的研究尚處于初級階段，沒有相應的技術規范和要求。隨著城市雨水利用技術的推廣和城市非點源污染控制的開展，雨水的凈化處理也將受到越來越多的重視。