Metaller förekommer naturligt i sötvatten och halterna varierar med berggrundens och jordarternas sammansättning inom avrinningsområdet. Flera metaller behövs i små mängder för att säkerställa biologiska funktioner men genom mänskliga aktiviteter har halterna ökat i många vattendrag och sjöar. Redan vid måttligt höga metallhalter kan reproduktionen störas men Fyrisån har dock en så gynnsam vattenkvalitet i övrigt att den risken bedöms vara liten. Vid höga och mycket höga halter kan biologiska effekter uppträda även om exponeringen sker under kortare tid. Fiskar är särskilt känsliga är under ägg- och yngelstadiet.
I Fyrisån har metallanalyser genomförts sedan 1987 vid Klastorp (uppströms Uppsala stad) och Flottsund (mynningen till Mälaren) samt i Sävjaån vid Kuggebro (rinner ut i Fyrisån mellan Uppsala stad och Flottsund). Vid Flottsund togs dessutom bottenprov vid 3 meters djup 1997-2002. Kadmium, bly, koppar och zink är de parametrar som analyseras. Järn och mangan analyserades till 2003, då de ersatts av krom, nickel och arsenik.
Metaller förekommer naturligt i låga halter i sötvatten. I sediment och i organismer är halterna högre genom att de anrikas. Halten varierar beroende på berggrund och jordarter inom avrinningsområdet för sjön eller vattendraget. Vattnets surhet och innehåll av organiskt material är andra faktorer som påverkar metallhalterna i vattnet. Flera av metallerna är dessutom nödvändiga för vissa biologiska funktioner. Mänskliga aktiviteter har medfört att metallhalterna har ökat i miljön. Genom utsläpp till luft har många metaller spridits till vidsträckta områden och lett till att halterna ökat i sjöar och vattendrag. På senare tid har utsläppen minskat avsevärt men gamla synder kommer under lång tid framöver att påverka vattenkvaliteten. Utsläpp direkt till vatten har i många fall ökat metallhalterna mångfaldigt i närområdet till utsläppskällorna. Förhöjda metallhalter är allvarligt eftersom många metaller kan leda till biologiska störningar redan vid låga halter. Skador vid måttligt förhöjda halter uppträder främst på organismer långt ner i näringskedjan, till exempel växt- och djurplankton. Under sådana förhållanden riskerar reproduktionen av fisk att störas eftersom rom och yngel är känsliga för metallpåverkan. Negativa effekter fås av både långtidsexponering av låga halter som mera akuta effekter vid tillfälliga men höga utsläpp. Halterna av metaller i vatten ger en bra möjlighet att bedöma om det finns risk för biologiska störningar och kan dessutom användas för att beräkna de mängder metaller som transporteras i vattendragen.