Jedes Teileinzugsgebiet der Elbe weist ein charakteristisches Schadstoffinventar auf, welches relevant für die jeweils unterstromigen Bereiche sein kann. Generell ist festzustellen, dass aus der Tschechischen Republik überwiegend die organischen Schadstoffe, wie Dichlordiphenyltrichlorethan (DDT), Hexachlorbenzol (HCB), Polychlorierte Biphenyle (PCB) und die Haloether stammen.

Aus der Mulde kommen vor allem die Dioxine sowie das Hexachlorcyclohexan (HCH) und die Schwermetalle wie Cadmium (Cd), Zink (Zn), Quecksilber (Hg), Kupfer (Cu), Blei (Pb) sowie das Halbmetall Arsen (As). Die Saale steht für ein vergleichbares Schadstoffspektrum jedoch mit einer geringeren Arsen-Belastung.

Die Gehalte sind zumeist geringer als in der Mulde, die Frachten aufgrund der höheren Wasser- bzw. Schwebstoffführung jedoch annähernd gleich hoch oder sogar höher. Die Bedeutung der Schwarzen Elster für das Schadstoffinventar der Elbe ist im Vergleich zur Mulde, Saale sowie der Tschechischen Republik gering. Dieser Nebenfluss hat bisher die deutlichste Verbesserung in Bezug auf die Schadstoffbelastung erfahren. Auch das Einzugsgebiet der Havel ist hinsichtlich der Schadstofflieferung von untergeordneter Bedeutung. Lediglich der ubiquitär für einen hohen Siedlungsanteil stehende Parameter Zink stellt einen relevanten Belastungsparameter für die Elbe dar.

Für den Hamburger Hafen haben sich folgende Schadstoffe als besonders relevant erwiesen: Die - mittlerweile verbotenen - Pflanzenschutzmittel Dichlordiphenyltrichlorethan (DDT) und Hexachlorbenzol (HCB), das früher als Schiffsanstrich verwendete Tributylzinn (TBT) sowie die Schwermetalle Cadmium, Quecksilber, Kupfer und Zink.