水本身帶有的毒性非常低，按照正常攝入量來說，並不能夠對人體造成傷害，水中毒通常是由於人們過量飲水，影響了體內的生理環境動態平衡，造成水中毒。
人體的本身具有調節的功能，但是壹旦人體內的平衡失常超過了人體可以自身調節的範圍，就會造成中毒。水中毒雖然名為中毒，但是實際上，它在醫學上被稱為稀釋性低鈉血癥。產生水中毒的原因，是因為人攝入了過多的水分，導致體液被稀釋，被稀釋的體液中，沒有充足的鈉離子導致人體內的水鹽平衡失衡，細胞吸收了過多的水分從而破裂，就出現了頭暈等水中毒的跡象。
這樣的情況大多出現於在劇烈運動過後大量的飲用清水，過度排汗導致鈉離子含量降低，又飲用了大量清水稀釋體液。這也就是為什麽人們提倡在運動過後補充淡鹽水的原因。世界衛生組織的專家對於水中毒已經做出了解釋，並且給出的建議是，不要每天飲用超過4升的水，這可能會導致大腦受損，嚴重的甚至可能會導致死亡。
過量的飲水會導致腎臟的負擔加重這時攝入的水量，遠遠超過了排尿量，導致體內的水分過多，使得滲透壓下降，產生水中毒。輕微的水中毒並不是什麽嚴重的事情，只需要休息片刻等待身體自行調節過來即可，但是嚴重的是中毒會導致神經系統受損甚至死亡。
也有人對此提出疑問，為什麽大量飲酒不會產生水中毒。原因之壹是酒有利尿的功能，但是眾所周知大量飲酒往往對人體的危害更大。因此無論是什麽，人們都應該適量的攝入，雖然普遍意義上認為多喝水有利於健康，但是過猶不及。