富营养化是指水流缓慢和更新期长的
地表水中，由于接纳大量的生物所需要的氮磷等营养物引起藻类等
浮游生物迅速繁殖，最终可能导致鱼类和其他生物大量死亡的水体污染现象。例如天然湖泊+由于雨雪对大气的淋洗和径流对地表物质的溶淋和冲刷，总有一定量的营养物质被汇人地表水中。因此，天然湖泊也可以实现由贫营养湖向富营养湖的转化，但是，天然存在的富营养化是经过数千年乃至数百万年的地质年代而发生的现象，其速度十分缓慢。所以，一般的富营养化现象，不是指天然存在的富营养化过程，而是由于人类活动引起的。
水体富营养化是一个世界性难题。它不仅严重破坏了水域生态景观和水体生态环境，降低了水体的使用功能，导致鱼类等生物大量中毒与死亡，造成水产养殖业损失等；而且富营养化的水臭味大、颜色深、细菌及亚硝酸盐、硝酸盐等污染物多，人畜食用后会引起多种传染病和寄生虫病，还诱发食道癌、胃癌等，严重危害人畜健康；同时还会影响航运、加速湖泊衰亡等。目前，我国河道、湖泊等水体中富营养化问题日趋严峻，其中2007年太湖蓝藻爆发就是最好的例证。因此，水体富营养化成为亟待解决的重要问题。
对湖泊、水库、内海、河口等地区的水体，水流缓慢，停留时间长，既适于植物营养元素的增加，又适于水生植物的繁殖，在有机物质分解过程中大量消耗水中的溶解氧，水的透明度降低，促使某些藻类大量繁殖，甚至覆盖整个水面，可使水体缺氧，以致使大多数水生动、植物不能生存而死亡。这种由有机物质的分解释放出养分而使藻类及浮游植物大量生长的现象，就是水体的“富营养化”。一般地说，总磷和无机氮分别超过20mg/m3和300mg/m3就认为水体处于富营养化状态。
水体的富营养化可使致死的动植物遗骸在水底腐烂沉积，同时在还原的条件下，厌气菌作用产生H2S等难闻的臭毒气，使水质不断恶化，最后可能会使某些湖泊衰老死亡，变成沼泽，甚至干枯成旱地。
另外，由于大量的动植物有机体的产生和它们自身的遗体被分解，要消耗水中的溶解氧，以致于使水体达到完全缺氧状态。分布于水体表层及上层的藻类浮游植物种类逐渐减少，而数量却急剧增加，由以硅藻和绿藻为主转变为以蓝藻为主(蓝藻不是鱼类的好饵料)，水体底层由于缺氧进行厌氧分解，产生各种有毒的、恶臭的代谢产物，这种因藻类繁殖引起水色改变就是所谓藻华(水华)现象或称赤潮现象。
1971年春夏季节，在美国佛罗里达州中西部沿岸水域发生过一次短裸甲藻赤潮，使1500km2海域内的生物几乎全部灭绝。这种短裸甲藻含有
神经性贝毒，人们若食用含有这种毒素的软体动物，可在3h内出现中毒症状。
在有毒赤潮细胞中，有一种西加鱼毒。目前，全球因误食西加鱼毒而中毒的患者每年达万人。此类病情一般在食用
有毒鱼类后1—6h内发作，也有些人因呼吸衰竭或血液循环破坏而急性死亡。