하천을 통해 들어오는 유기물과 시화호 내부에서 만들어진 유기물은 시화호의 COD에 영향을 미친다. COD는 해역수질등급 III등급  기준양을 넘어섰다. 
2001년에서 2010년까지 COD의 연간 변화는 2003년에서 2006년 사이 8.7mg/L에서 4.7mg/L로 감소했다. 계절적 변화에 의한 오차범위 내에서 큰 변화 없이 유지되고 있으나, 2010년에 평균 농도가 9.3mg/L로 일시적으로 증가한 것으로 나타났다. COD의 월 변화에서도 2008년까지는 강우량이 많은 8월에 가장 높은 평균 농도를 보였으나, 2009년 이후 적조가 발생하여 클로로필-a의 농도가 높았던 10월에 높은 농도를 보였다. 시화호의 COD는 하천을 통하여 유입되는 유기물과 적조발생 등에 의해 시화호 내에서 자체 생산된 생물기원의 유기물에 영향을 받는 것이다. COD는 해역수질등급 III등급(4mg/L 이하)을 초과하고 있다.