Enligt Region Östergötland handlar det om en man och en kvinna i 40-årsåldern samt två små barn, en pojke och en flicka.
För kvinnan och flickan är tillstånden livshotande. De båda är inlagda på intensivvårdsavdelningen.
Mannen och pojken ska vara lindrigt skadade, men får stanna för observation.
Enligt Region Östergötland har även en femte person förts till sjukhus i samband med olyckan. Personen ska vara lindrigt skadad och kunde skickas hem. Det är oklart hur personen fått sina skador.
Larmet om olyckan kom in strax före klockan 18 på tisdagen.
– Personen som ser olyckan börjar omedelbart att försöka assistera de fyra som är i bilen när de hamnar i vattnet, säger Mats Pettersson, presstalesperson hos polisen.
Vid 20-tiden ska bilen ha bärgats från platsen, enligt räddningstjänsten. Polisen har bland annat hört vittnen på platsen.
Det är i nuläget för tidigt att säga varför olyckan inträffade.
– Vi har en ganska klar bild av hur vi tror att det har gått till men bilen är tagen i beslag för att utesluta tekniskt fel. I nuläget har vi inlett en förundersökning gällande vållande till kroppsskada, men vi får se hur det ser ut när vi får en klarare bild av vad som har hänt, säger Erik Creutz, polisens vakthavande befäl vid region Öst.