Ketika kelebihan nutrisi masuk ke badan air, pertumbuhan tanaman dan alga dapat meningkat melebihi tingkat alami. Pengayaan nutrisi ini disebut eutrofikasi. Di lautan, hal ini paling menonjol di zona pesisir yang menerima limpasan pertanian, limbah, dan pengendapan nitrogen atmosfer.

Akibat langsungnya seringkali berupa peningkatan kepadatan fitoplankton. Ketika materi organik tambahan tenggelam dan terurai, oksigen dikonsumsi, kadang-kadang menyebabkan hipoksia atau anoksia. Perubahan komposisi spesies, hilangnya lamun akibat naungan, dan peningkatan frekuensi ledakan alga berbahaya merupakan konsekuensi tambahan. Biaya ekologis dan ekonomisnya meliputi kematian ikan, penutupan habitat kerang, dan degradasi perairan rekreasi.

Mengendalikan eutrofikasi memerlukan pengurangan masukan nutrisi di sumbernya—melalui pengelolaan pupuk, pengolahan air limbah, dan perlindungan lahan basah yang menyerap nutrisi. Pemulihan dapat memakan waktu bertahun-tahun hingga puluhan tahun setelah beban nutrisi berkurang, karena sedimen terus melepaskan nutrisi yang tersimpan. Program pemantauan melacak konsentrasi klorofil, oksigen, dan nutrisi untuk menilai status dan tren.

Teluk pesisir yang dulunya jernih dapat menjadi keruh secara kronis dan kekurangan oksigen akibat eutrofikasi yang berkelanjutan.