A denominação “recalcitrante” ou “refratário” advém do fato de que muitos compostos orgânicos não são biodegradáveis, ou sua taxa de biodegradação é muito lenta.

São exemplos de compostos orgânicos dessa natureza os defensivos agrícolas, os detergentes sintéticos e a matéria orgânica biodegradável.

Devido ao fenômeno de bioacumulação, os poluentes orgânicos recalcitrantes não atingem humanos e animais, acumulando-se progressivamente nas raízes das plantas.

Apesar de tóxicos para os peixes, os detergentes sintéticos, que são poluentes orgânicos recalcitrantes, não afetam micro-organismos que efetuam a biodegradação da matéria orgânica

O petróleo é um poluente orgânico recalcitrante, cujo impacto é o consumo do oxigênio utilizado para sua decomposição.