特定の藻類が大量発生すると、水が赤、茶色、またはオレンジ色に変色するほど高密度になることがあります。こうした現象は一般的に赤潮と呼ばれますが、この用語は厳密ではなく、有害な藻類の大量発生すべてが赤い水を生み出すわけではありません。この変色は、藻類（多くは渦鞭毛藻類）が持つ副色素によるものです。

赤潮を引き起こす生物の中には、貝類に蓄積したり、魚を直接死に至らしめる強力な毒素を生成するものもいる。また、腐敗する際に酸素を消費するだけのものもある。沿岸地域では、大規模な赤潮発生時には、海水浴場や貝類養殖場を閉鎖することがある。栄養塩の富栄養化、温暖で安定した水温、海底堆積物中の休眠嚢胞の存在などは、いずれも赤潮の発生を促進する要因となる。

監視プログラムでは、顕微鏡観察、毒素分析、衛星画像などを用いて藻類の異常繁殖を追跡し、一般市民に警告を発する。生物学と物理学の複雑な相互作用のため、赤潮の正確な発生時期と場所を予測することは依然として困難である。慢性的な栄養汚染を減らすことで、最も深刻な赤潮の発生確率を低下させることができる。

• 水を変色させる藻類の異常繁殖
• 渦鞭毛藻類によって引き起こされることが多い
• 一部の種は有害な毒素を生成する
• 公衆衛生を守るために監視されている