Wenn Fische schneller entnommen werden, als sich die Bestände erholen können, spricht man von Überfischung. Diese kann die Biomasse der Bestände verringern, die Altersstruktur verändern und die genetische Zusammensetzung der verbleibenden Fische beeinflussen. In schweren Fällen brechen die Bestände zusammen und die Fischerei wird wirtschaftlich unrentabel.

Zu den Ursachen zählen übermäßige Flottenkapazität, ineffektive Regulierung, illegale Fischerei und Subventionen, die den Betrieb unrentabler Schiffe ermöglichen. Die Auswirkungen auf das Ökosystem reichen über die Zielarten hinaus: Nahrungsnetze verschieben sich, der Beifang von Nichtzielarten erhöht den relativen Druck, und Lebensräume können durch Fanggeräte geschädigt werden. Eine Erholung ist möglich, kann aber Jahre bis Jahrzehnte mit reduzierter fischereilicher Sterblichkeit erfordern, insbesondere bei langlebigen Arten.

Wissenschaftlich fundierte Fangquoten, rechtebasierte Bewirtschaftung, Meeresschutzgebiete und verbesserte Überwachung haben die Überfischung in einigen Regionen eingedämmt. Weltweit ist jedoch ein erheblicher Teil der bewerteten Fischbestände weiterhin überfischt oder leidet unter anhaltender Überfischung. Sowohl das Konsumverhalten als auch die internationale Zusammenarbeit beeinflussen diese Entwicklung.

Eine Population, die einst eine blühende Fischerei ermöglichte, kann durch unkontrollierte Fischerei innerhalb weniger Jahrzehnte auf einen Restbestand reduziert werden.