化學需氧量又稱化學耗氧量（chemicaloxygendemand），簡稱COD。是利用化學氧化劑（如高錳酸鉀）將水中可氧化物質（如有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等）氧化分解，然后根據殘留的氧化劑的量計算出氧的消耗量。它和生化需氧量（BOD）一樣，是表示水質污染度的重要指標。COD的單位為ppm或毫克／升，其值越小，說明水質污染程度越輕。

水中的還原性物質有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機物。因此，化學需氧量（COD）又往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標。化學需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。 化學需氧量（COD）的測定，隨著測定水樣中還原性物質以及測定方法的不同，其測定值也有不同。目前應用普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。高錳酸鉀（KMnO4）法，氧化率較低，但比較簡便，在測定水樣中有機物含量的相對比較值及清潔地表水和地下水水樣時，可以采用。重鉻酸鉀（K2Cr2O7）法，氧化率高，再現性好，適用于廢水監測中測定水樣中有機物的總量。 有機物對工業水系統的危害很大。含有大量的有機物的水在通過除鹽系統時會污染離子交換樹脂，特別容易污染陰離子交換樹脂，使樹脂交換能力降低。有機物在經過預處理時（混凝、澄清和過濾），約可減少50%，但在除鹽系統中無法除去，故常通過補給水帶入鍋爐，使爐水pH值降低。有時有機物還可能帶入蒸汽系統和凝結水中，使pH降低，造成系統腐蝕。在循環水系統中有機物含量高會促進微生物繁殖。因此，不管對除鹽、爐水或循環水系統，COD都是越低越好，但并沒有統一的限制指標。在循環冷卻水系統中COD（KMnO4法）>5mg/L時，水質已開始變差。