从环境角度看，初雨具有高污染特性。由于长期干旱或地表累积的污染物，如大气扬尘、汽车尾气、工业排放物、生活垃圾等，会在降雨初期被强烈冲刷。这些污染物随雨水渗入土壤或汇入水体，导致初雨径流中悬浮物、重金属、有机物浓度远高于后期雨水。研究表明，城市区域初雨的化学需氧量(COD)可达到普通雨水的5-10倍，成为水体污染的重要来源。
在水文循环中，初雨的产流机制特殊。干旱期地表土壤形成干土层，初期降雨首先满足土壤的下渗需求，当降雨量超过下渗能力时才形成地表径流。这一过程使得初雨的径流系数较低，但污染物冲刷效率极高。随着降雨持续，地表污染物逐渐被稀释，雨水水质会逐步改善，形成相对清洁的后期雨水。
城市排水系统中，初雨处理已成为重要环节。通过初雨调蓄池、植被缓冲带、透水铺装等技术措施，可有效削减初雨带来的污染负荷。例如，海绵城市建设中广泛采用的绿色屋顶，能通过植物吸收和土壤过滤，使初雨污染物去除率达到60%以上。
初雨的概念也延伸到农业领域。春季作物播种期的第一场有效降雨常被称为农业初雨，对作物出苗和生长具有关键作用。农民会根据初雨出现的时间和强度，调整灌溉策略和农事安排，确保农业生产顺利进行。
不同气候区的初雨特性存在差异。湿润地区的初雨污染相对较轻，因地表污染物累积周期短；而干旱半干旱地区的初雨往往携带大量沙尘，导致水体浊度急剧上升。在季风气候区，初雨常伴随着季节转换，如华南地区的"龙舟水"初期降雨，既是重要的水资源补充，也可能引发城市内涝。
初雨监测已成为环境管理的常规手段。通过自动采样设备连续监测降雨过程，可绘制出污染物浓度随降雨历时的变化曲线，为污染治理提供科学依据。数据显示，多数城市的初雨污染负荷占全年雨水污染总量的40%-60%，凸显了初雨控制的重要性。