當過量的營養物質進入水體時，植物和藻類的生長速度會超過自然水平。這種營養富集現象稱為富營養化。在海洋中，富營養化在沿海地區最為顯著，這些地區會受到農業徑流、污水和大氣氮沉降的影響。

直接結果通常是浮游植物大量繁殖。當多餘的有機物沉入水底並分解時，會消耗氧氣，有時會導致缺氧或無氧。物種組成發生變化、海草因遮蔭而減少以及有害藻類爆發更加頻繁也是其後果。生態和經濟損失包括魚類死亡、貝類養殖場關閉以及休閒水域環境惡化。

控制富營養化需要從源頭減少營養物質的輸入－透過化學肥料管理、廢水處理以及保護能夠截留營養物質的濕地。即使營養負荷減少，恢復過程也可能需要數年甚至數十年，因為沉積物會持續釋放儲存的營養物質。監測計畫會追蹤葉綠素、氧氣和營養物質的濃度，以評估現況和趨勢。

持續的富營養化會導致原本清澈的沿海海灣長期變得混濁，並出現缺氧現象。