Xəzər dənizinin çirklənməsi əsasən XIX əsrdə dəniz və Volqa çayında gəmiçiliyin inkişafı, əsrin axırlarından başlayaraq sənayenin inkişafı ilə əlaqədar başlamışdır. Keçmiş sovet dövründə sənayenin durmadan inkişafı bu çirklənməni daha da intensivləşdirmişdir. Hazırda ildə orta hesabla Xəzərsahili dövlətlər tərəfindən dənizinə 39 mlrd. m3 təmizlənməmiş çirkab suları axıdılır ki, bu sularla dənizə 1000 adda zərərli kimyəvi maddələr daxil olur.