在某些沿海水域，氧气含量极低，大多数动物无法生存。这些区域被称为死亡区。死亡区的形成是由于过量的营养物质（通常是来自农业和污水的氮和磷）导致藻类大量繁殖。当藻类死亡沉入水底时，细菌分解作用会迅速消耗溶解氧，而氧气的补充速度又跟不上。

水体分层阻碍了富氧表层水与深层水的混合，加剧了这一问题。由密西西比河注入的墨西哥湾死区是面积最大、研究最深入的死区之一。类似的特征也出现在波罗的海、切萨皮克湾以及世界各地许多其他富含营养物质的水域中。

迁徙动物逃离；固着生物死亡。渔业和生态系统服务遭受损失。通过改进肥料管理、废水处理和恢复能够截留营养物质的湿地来减少营养负荷是主要的长期解决方案。季节性监测每年追踪死亡区的大小和强度。

夏季，死亡区可能会扩大到数千平方公里，而随着秋季风暴的到来，死亡区又会缩小。