Los metales pesados son un subgrupo de metales. Sin embargo, no existe una definición clara y científicamente aceptada del término. Varias fuentes clasifican esos metales como metales pesados, cuya densidad excede los 5 (en obras más antiguas 4,5) gramos por centímetro cúbico. Los metales pesados se encuentran en las rocas de la corteza terrestre, donde se incorporan firmemente a los minerales como óxidos, sulfuros y carbonatos, o también están confinados en silicatos. Algunos de ellos se pueden encontrar en forma pura. Su concentración en la hidrosfera, la atmósfera y la pedosfera cubre un área de varios órdenes de magnitud. La intemperie y la erosión hacen que los metales pesados penetren naturalmente en los suelos y las aguas subterráneas. Algunas rocas como el basalto picrita, la serpentinita, el basalto y especialmente los minerales contienen altas concentraciones de cromo, níquel y cobalto. Los suelos circundantes están así expuestos a una alta contaminación natural de metales pesados.
En el curso de la industrialización, la cantidad de metales pesados presentes en el ciclo de materiales y la cantidad acumulada de metales pesados en el medio ambiente también han aumentado considerablemente. La razón de ello es el aumento de las emisiones procedentes de diversas fuentes antropogénicas, que incluyen la extracción de metales pesados y su procesamiento, así como la producción de fertilizantes, la combustión de carbón, la incineración de residuos y lodos de depuradora, el tráfico de vehículos y la producción de acero, cemento y vidrio. En particular, la extracción de minerales de metales pesados suele ir acompañada de una alta contaminación de los suelos con metales pesados. Se ha desarrollado una vegetación azonal de comunidades vegetales específicas en los suelos contaminados por la extracción de minerales en algunos lugares del Harz, en el Siegerland y en el entorno de Aix-la-Chapelle. Las plantas de calamina generan el llamado césped de metales pesados.
