Khi cá bị đánh bắt nhanh hơn tốc độ phục hồi của quần thể, kết quả là tình trạng đánh bắt quá mức. Điều này có thể làm giảm sinh khối nguồn cá, làm thay đổi cấu trúc tuổi và thành phần di truyền của những con cá còn lại. Trong trường hợp nghiêm trọng, nguồn cá có thể sụp đổ và nghề cá trở nên không còn khả thi về mặt kinh tế.

Các nguyên nhân bao gồm năng lực đội tàu quá mức, quy định không hiệu quả, đánh bắt cá bất hợp pháp và trợ cấp khiến các tàu không sinh lời vẫn hoạt động. Tác động đến hệ sinh thái không chỉ giới hạn ở các loài mục tiêu: chuỗi thức ăn thay đổi, việc đánh bắt nhầm các loài không phải mục tiêu làm tăng áp lực tương đối, và môi trường sống có thể bị tổn hại do ngư cụ. Việc phục hồi là khả thi nhưng có thể cần nhiều năm đến nhiều thập kỷ giảm tỷ lệ tử vong do đánh bắt, đặc biệt đối với các loài sống lâu năm.

Các giới hạn đánh bắt dựa trên cơ sở khoa học, quản lý dựa trên quyền, khu bảo tồn biển và việc tăng cường giám sát đã giúp đảo ngược tình trạng đánh bắt quá mức ở một số khu vực. Tuy nhiên, trên toàn cầu, một phần đáng kể các nguồn lợi thủy sản được đánh giá vẫn đang bị đánh bắt quá mức hoặc tiếp tục trải qua tình trạng này. Lựa chọn của người tiêu dùng và sự hợp tác quốc tế đều ảnh hưởng đến xu hướng này.

Một quần thể từng hỗ trợ cho một ngành đánh bắt cá thịnh vượng có thể bị suy giảm đến mức chỉ còn lại tàn dư trong vòng vài thập kỷ do khai thác không kiểm soát.