Nach den Angaben des Umweltbundesamtes, das für Deutschland ökologische Aufgaben wahrnimmt, nimmt die Schadstoffbelastung des Rheins seit 1960 kontinuierlich ab. Dies ist einerseits auf die systematische Abwasserreinigung durch den Bau von Käranlagen zurückzuführen und andererseits auf die Tatsache, dass die Industrie immer weniger mit Chemikalien und Schwermetallen belastete Abwässer in den Rhein einleitet. Die oberelsässischen Kaligruben leiten aber immer noch einen grossen Teil nicht brauchbarer Salze in den Rhein ab, obwohl diese Einleitungen nach einem Schadensersatzprozess der Stadt Amsterdam vor dem Gericht in Strassburg reduziert sein sollen. Heute leben wieder etwa 63 Fischarten im Rhein. Trotz der deutlichen Reduzierung der Gewässerbelastung durch Haushalts- und Industrieabwässer transportiert der Rhein jährlich noch immer Schwermetalle und Chemikalien wie Pestizide in Richtung Nordsee und belastet damit die Trinkwasserversorgung der Rheinanlieger.

Am 1. November 1986 brannte eine Lagerhalle der Firma Sandoz in Schweizerhalle bei Basel am Rhein. Die mit dem Löschwasser in den Rhein gelangten Chemikalien (insbesondere Phosphorsäureester und Quecksilberverbindungen) vernichteten dort einen grossen Teil des tierischen und pflanzlichen Lebens. Nach dem Brand bei Sandoz schien der Rhein auf weiten Strecken tot zu sein, doch erholte er sich in den folgenden Monaten und Jahren durch Hochwasser und Wiederbesiedlung. Durch verstärkten Aus- und Neubau von Kläranlagen und weitere Massnahmen zum Gewässerschutz, hat sich die Rheinbiozönose daher wieder erholt, war danach aber stärker von Neozoen besiedelt als zuvor. Nicht zuletzt als Folge dieses Unfalls wurde die Löschwasserrückhalterichtlinien erlassen.