Kaakkois-Suomen ympäristökeskuksen mukaan Kymijoen pohja on maailman saastunein tutkittu joen pohja. Pohjakerroksissa on erityisen runsaasti orgaanisia [[kloori]]yhdisteitä kuten [[dioksiini|dioksiineja]] ja [[furaani|furaaneja]] sekä [[elohopea]]a. <ref>http://www.ymparisto.fi/default.asp?node=4931&lan=fi</ref>. On arvioitu, että Kymijoen pohjassa on dioksiineja yhtä paljon kuin koko Suomenlahdella. Pahimmin saastunut alue on Kuusankosken ja Keltin välillä. Klooriyhdisteitä syntyi Kuusankoskella Kymin Osakeyhtiön Ky5-nimisen puun sinistymisenestoaineen valmistuksen sivutuotteina vuosina 1940-1984. Myrkyt ovat sitoutuneina pohjan sedimentteihin, eivätkä ne saastuta vettä ellei pohjaa pöyhitä. Tästä syystä joen pohjaa ei saa ruopata. Kymijoen veden laatu on parantunut 1960-luvulta lähtien ja on nykyisin jo melko hyvä. Kalojen dioksiinipitoisuudet ovat hieman korkeampia kuin muualla Suomen sisävesissä, mutta kuitenkin selvästi merikaloja alhaisempia. Elohopeapitoisuudet ylittävät varsinkin suurissa petokaloissa EU:n suositusrajan.
