钻井废水主要是以大量钻井液处理剂作用下的膨润土颗粒所形成的稳定的胶体悬浮物体系，并含有很高的CODcr值和很深的色度，对于盐水钻井液钻井及水中矿化度较高的地区，废水中CL的含量也很高，如不经处理直接外排，将对环境及井场周围农田造成危害。由于钻井区域分布很广，有些地区地下水位较高，土壤渗透性强，对农作物较敏感，井场与地表水体相距较近，钻井废水即使完全控制在井场之内，污染物的下渗和迁移也可能造成土壤、地下水及地表水体不同程度的污染。对单一井场来说是点源污染，油气田上分布的多个井场则形成面源污染，对环境的影响很大。
钻进废水的特性及污染程度是和钻井液体密切相关，因此，对不同的油气田、不同的钻探区和不同的井深，钻井过程中产生的污水性质也不尽相同。浅层清水钻井废水主要含油；用PAM（聚丙烯酰胺）钻井液则废水中含有的悬浮物、酚、铬、、油均超标；用普通钻井液则含油和少量悬浮物、酚、铬 ；采用深井钻井液体系，钻井废水中含油、酚、铬、悬浮物等。因此，钻井废水中主要污染物质为悬浮物、铬、酚和油。另外，由于钻井废水的性质受钻井液类型和组分的制约，其悬浮微粒-粘土多带负电荷，由于双电层的作用，污水具有一定的稳定性。