Zanieczyszczenia refrakcyjne – zanieczyszczenia chemiczne, które nie podlegają bądź podlegają jedynie w minimalnym stopniu rozkładowi biologicznemu za pośrednictwem mikroorganizmów. Zanieczyszczenia te są w niewielkim stopniu usuwane ze ścieków w klasycznych procesach oczyszczania w oczyszczalniach komunalnych. Do tego typu zanieczyszczeń zalicza się między innymi: substancje mineralne takie jak metale ciężkie, niektóre substancje powierzchniowo czynne (np.: alkilobenzenosulfonian ABS), środki owadobójcze (insektycydy) głównie z grupy związków chloroorganicznych (np.: DDT).
Szczególną grupę zanieczyszczeń chemicznych refrakcyjnych stanowią związki toksyczne to jest pierwiastki, związki chemiczne, substancje, a także czynniki fizyczne wywołujące w organizmach roślinnych, zwierzęcych i u człowieka zaburzenia fizjologiczne, uszkodzenia, a przy odpowiednio wysokich dawkach śmierć. Do groźnych trucizn zalicza się między innymi:
metale ciężkie (np. ołów, kadm, rtęć, cynk, chrom), pestycydy, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (np.: benzopiren), aminy aromatyczne (np.: aminonaftalen, aminostilben), nitrozoaminy (np.: nitrozodimetyloamina – NDMA), polichlorowane dwufenyle (PCB), dioksyny trójchlorometany (np.