Samočištění je souhrn přirozeně probíhajících pochodů na biotopu, pomocí nichž se postupně povrchové vody zbavují znečišťujících elementů. Samočištění (tzv. autoregulační systém, „selfpurification”) probíhá na základě fyzikálních, chemických, biochemických a biologických pochodů, jejichž účinnost závisí na koncentraci rozpuštěného kyslíku, organických látek, teplotě vody a aktivitě organismů. Příkladem fyzikálních pochodů je sedimentace nerozpuštěných látek, odplavování usazenin, přestup a difúze kyslíku. Chemickými pochody jsou oxidačně redukční procesy, srážecí a neutralizační reakce. Biologické pochody představují největší podíl z celého výčtu procesů. Na bázi trofické pyramidy se uplatňují již rozpuštěné i nerozpuštěné organické látky, které jsou potravou vodních organismů. Tím se organické látky zabudovávají do organické hmoty a naopak procesem mineralizace za působení destruentů se převádějí na látky minerální a anorganické soli. Minerálie jsou spolu s energií využívány metabolismem fotosyntetizujících organismů pro tvorbu rostlinné biomasy. Součástí samočisticích procesů probíhajících ve vodách jsou autolytické rozkladné procesy. Samočisticí proces v  průběhu zatížení prochází několika fázemi: polysaprobní, mezosaprobní a oligosaprobní (viz saprobní valence, saprobita).

Mezi procesy rozkladu a tvorby biomasy existuje rovnováha, probíhá za aerobních i anaerobních podmínek. Základním zdrojem informací primárního i sekundárního látkového zatížení toku je kyslíková bilance (např. splašková voda má hodnotu BSK₅ = 102 mg·l^-1 O₂, přírodní voda BSK₅ = 0,60 – 3,10 mg·l^-1 O₂).

Samočištění bývá narušeno novým přísunem odpadních vod a znečišťujících látek. Zásahy do přirozeného ekosystému, např. kanalizace vodních toků a meliorace, napomáhají zpomalování procesu samočištění. Za velmi citlivé organismy na znečištění jsou považovány všechny druhy mihulí (kruhoústí). V dlouhodoběji znečišťovaných vodách klesá druhová diverzita rybích populací, klesá celková početnost a projevuje se stresový faktor. Citlivější druhy ryb ustupují, jsou nahrazovány druhy odolnějších kaprovitých ryb. Ryby z trvale znečištěných vod jsou znehodnoceny nejen konzumně ale i po stránce zevního poškození, mají naleptané sliznice, poškozené žaberní lístky, oči či vředy. Znečištěné vodní prostředí ovlivňuje reprodukční vlastnosti a schopnosti ryb, má vliv na jejich růst.

  Grafy souvislostí do úrovně:      I       II       III