Среди всех отраслей промышленности наибольший вклад в загрязнение водоёмов вносят химическая и нефтехимическая промышленность.

Основные загрязнители – нефтепродукты, сульфаты, хлориды, взвешенные вещества, азот, фосфор, аммиак, нитраты, нитриты, цианиды, кадмий, кобальт, марганец, медь, никель, ртуть, свинец, хром, цинк, серовод ород, сероуглерод, спирты, бензол, формальдегид, фенолы, ПАВ, пестициды.

Химические производства, тяготея к источникам энергии и воды, сосредоточены в крупных городах и ПГТ. Поэтому основные предприятия области расположены в Твери («Химволокно», полиграфические комбинаты, завод стеклопластика и стекловолокна, фармацевтическая фабрика), Торжке (завод полиграфических красок), Нелидове (завод пластмасс), Редкинский опытный завод.

На производство 1 т синтетического волокна расходуется в среднем 2000 м3 воды, на производство 1 т пластмасс от 500 до 1000 м3. В среднем химическое предприятие расходует воды на 1 т продукции около 21 000 м3/год.

Наиболее крупные предприятия текстильной промышленности расположены в Твери, Вышнем Волочке, Кимрах, Бологом, Торопце, Козлове, Торжке. На многих из них до сих пор применяется метод разбавления сточных вод свежей водой до норм ПДК, что является действенным при незначительных объемах сброса и уровне разбавления в среднем до 10 – 12 раз. Основными загрязнителями являются органические растворители, взвешенные вещества, красители с содержанием сероводорода, серной кислоты и сульфата натрия, кадмий, хлорированные этилены. Только 20 % красителей адсорбируется волокнами, остальная часть переходит в сточные воды.

Ткацкая отделочная фабрика тратит около 6300 м3/год воды на производство 1 т продукции.