Quando os peixes são retirados mais rapidamente do que as populações conseguem regenerar, o resultado é a sobrepesca. Isto pode reduzir a biomassa dos stocks, truncar a estrutura etária e alterar a composição genética dos restantes peixes. Em casos graves, os stocks entram em colapso e a pesca torna-se economicamente inviável.

Entre os fatores que contribuem para o problema estão a capacidade excessiva da frota, a regulamentação ineficaz, a pesca ilegal e os subsídios que mantêm embarcações não rentáveis ​​em operação. Os efeitos no ecossistema vão para além das espécies-alvo: as teias alimentares alteram-se, a captura acidental de espécies não-alvo aumenta a pressão relativa e os habitats podem ser danificados pelo equipamento de pesca. A recuperação é possível, mas pode exigir anos ou décadas de redução da mortalidade por pesca, especialmente para espécies de vida longa.

Os limites de captura baseados em critérios científicos, a gestão baseada em direitos, as áreas marinhas protegidas e a monitorização melhorada reverteram a sobrepesca em algumas regiões. Globalmente, no entanto, uma fracção substancial dos stocks avaliados continua sobrepescada ou continua a sofrer de sobrepesca. As escolhas dos consumidores e a cooperação internacional influenciam esta trajetória.

Uma população que antes sustentava uma pesca próspera pode ser reduzida a um remanescente em poucas décadas de pesca descontrolada.