メタン（CH4）の４つの水素原子のうち３個が塩素や臭素などのハロゲン原子で置き換わった化合物である。具体的には、クロロホルム（CHCl3）、ブロモジクロロメタン（CHBrCl2）、ブロモホルム（CHBr3）、ジブロモクロロメタン（CHBr２Cl2）の４物質が代表的な物質である。これらのトリハロメタンは、水道原水中に含まれるフミン質等の有機物質が浄水処理の過程で注入される塩素と反応して生じる。