Khi có sự kết hợp thích hợp giữa chất dinh dưỡng, ánh sáng và nhiệt độ, tảo hiển vi có thể sinh sôi nảy nở nhanh đến mức làm đổi màu nước. Hiện tượng này được gọi là sự bùng phát tảo. Một số loại tảo vẫn vô hại hoặc thậm chí có lợi; số khác lại giải phóng độc tố hoặc làm cạn kiệt oxy khi quần thể dày đặc cuối cùng chết đi và phân hủy.

Vùng biển ven bờ tiếp nhận nước thải nông nghiệp hoặc nước thải sinh hoạt đặc biệt dễ bị bùng phát tảo độc. Biển ấm lên và sự thay đổi dòng hải lưu cũng có thể tạo điều kiện thuận lợi cho một số loài nhất định. Cảm biến vệ tinh phát hiện những thay đổi màu sắc đặc trưng, ​​cho phép các cơ quan chức năng đưa ra cảnh báo về việc thu hoạch động vật có vỏ hoặc đóng cửa bãi biển khi các loài độc hại chiếm ưu thế.

Không phải mọi hiện tượng nở hoa tảo đều là "thủy triều đỏ", tuy nhiên thuật ngữ này thường được sử dụng một cách lỏng lẻo cho bất kỳ sự kiện nào dễ nhận thấy. Quản lý lượng chất dinh dưỡng đầu vào vẫn là biện pháp kiểm soát hiệu quả nhất về lâu dài. Các biện pháp ngắn hạn tập trung vào giám sát và khuyến cáo cộng đồng để bảo vệ cả sức khỏe con người và sinh vật biển.

Chỉ một bông hoa nở cũng có thể biến một vịnh trong vắt thành một vùng nước đục ngầu, bốc mùi khó chịu chỉ trong vài ngày.