L'eutrofizzazione avviene come corpi idrici, come gli estuari, i flussi lenti ei laghi, ricevono i nutrienti in eccesso che innescano un'eccessiva crescita delle piante. Questa maggiore crescita delle piante, spesso indicata come fioritura algale, riduce la quantità di ossigeno disciolto nell'acqua quando le piante morte si decompongono e provocano la morte di altri organismi.
Esistono due tipi di eutrofizzazione: eutrofizzazione naturale e eutrofizzazione antropogenica. L'eutrofizzazione è diffusa negli ecosistemi di acqua dolce e svolge un ruolo importante nel normale processo di invecchiamento di molti stagni e laghi.
La principale causa di eutrofizzazione antropogenica è l'attività umana. I nutrienti provenienti da campi fertilizzati, prati e fattorie sono depositati in fiumi, torrenti, laghi e oceani quando piove. I nutrienti aumentano l'attività metabolica delle alghe, provocando una fioritura algale. La fioritura algale copre quindi la superficie dell'acqua e impedisce alla luce di raggiungere altre piante. Le piante prive di luce iniziano a morire perché non riescono a fotosintetizzare e alla fine a decomporsi. Le piante decomposte aumentano i batteri nell'acqua, il che diminuisce ulteriormente la concentrazione di ossigeno, e altri organismi viventi iniziano a morire.
L'eutrofizzazione può anche verificarsi a seguito di eventi naturali, come il cambiamento climatico e la geologia. Tuttavia, l'eutrofizzazione naturale è drammaticamente aumentata dall'attività umana. La principale differenza tra l'eutrofizzazione antropogenica e l'eutrofizzazione naturale è che il processo naturale è lento.