人的生命需要营养来维持，但营养过剩则会使人过于肥胖，从而导致一系列疾病。同样，水体（江、河、湖、海）也如此，水至清则无鱼；然而水体中营养物质过量，则会导致“富营养化”，该水体会过早“死亡”。
“水体富营养化”一词，本来是湖泊分类与演化过程的一个概念。由于地震、山体滑坡或泥石流、火山喷发等自然现象，会形成新的湖泊。新湖泊水中营养物质很少，是贫营养水体。随着湖泊年龄增长，进湖河流带来的营养物和泥沙日益增加。湖水蒸腾使湖水浓缩，营养物浓度逐渐升高，湖中藻类和水生生物日益繁盛。藻类和水生植物、动物死亡腐烂分解，又把各种营养元素释放到水中，如此循环，水中营养元素越积越多。另一方面，由于水生植物和藻类茂盛，流人的水中所带的泥沙更易于沉积；而流出的水中携带泥沙量很少，湖泊便加速淤积。湖水变浅，湖底光照充足，光合作用增强，水生植物更加茂密，藻类暴发性繁殖-死亡-再爆发性繁殖。如此循环，湖水越来越浅，直至消失变成沼泽地，最终转变为森林或草地。所以，湖泊富营养化是该湖泊老龄化的标志，故有沧海变桑田之说。现代工农业的急速发展，使得原来需历经几千年、上万年才能完成的沧桑之变，几十年便可完成。一旦作为城市水源的湖泊消失了，那居民饮用水就成问题了。
水体富营养化的主要特征是藻类暴发性繁殖。然而少量的藻类和其他浮游生物本是鱼虾的食物。藻类能进行光合作用，放出氧气，增加水中溶解氧。所以水中有一定浓度的藻类是有益的。但当水体中营养元素过量之后，在水温适宜阳光充足时，特别是夏季，藻类便会爆发性繁殖。仅仅几天的时间，水面上便生成厚厚一层藻类，其厚度达几十厘米甚至超过1米！这些藻类有浓重的腥臭味，令人作呕。夜光藻和无沟多纹藻等藻类，呈红色，称作“赤潮”，多发生在海湾。绿色鞭毛藻藻层呈绿色。硅藻藻层呈褐色。藻类暴发形成的藻层称作“藻花”、“水花”或“水华”。
厚厚的藻花浮于水面，通过光合作用放出大量氧气于表层水中，使表层水中溶解氧过饱和。表层水中鱼类血液中会有气泡出现，形成气栓，鱼类便会发生“气泡病”而死亡。颗粒细小的藻类表面有一层胶质膜，在水表面呈泥浆态。藻类黏附于鱼鳃上，使鱼窒息而亡。藻层使水体难于上下对流，下面则严重缺氧，水底呈厌氧状态，于是水体中鱼虾绝迹。所以，只要藻花爆发，不论是水表层或水下层，鱼虾均难以生存。更有若干城市的水源地爆发藻花，厚厚的藻层堵塞了自来水厂的取水口，在炎热的夏季，使几十万人的城市供水发生困难，其危害之甚可想而知。
藻类生成，必须有构成其机体的基本元素：碳、氢、氧、氮、磷和若干微量元素（如：钾、钙、镁、钠等）。其中碳、氢、氧元素来源于CO2和H2O。很显然，碳、氢、氧这三种元素，即使在纯净水中也是普遍存在的。只有氮和磷在水体中含量有限。这里所说的氮不是分子态的氮气，因为分子态的氮气惰性很强，除了固氮细菌之外，其他微生物无法利用它。绝大多数微生物只能利用化合态的氮，例如NH4＋、NO3-和NO2-当中的氮。藻类原生质中各种元素的比例为C106H263O110N16P，其中磷的质量比仅占0.87％，氮占631％。没有这两种元素，藻类便不能生成。因此，我们说水体中营养是否丰富，主要是指氮和磷的浓度而言。当水中总磷浓度大于10～30毫克／升，无机氮大于100～300毫克／升，便表明该水体已经富营养化了。水体中磷的需要量只有氮的1／7左右。所以只要控制住水体中磷的浓度，就可以有效地控制住藻类的爆发繁殖。一般说来，只要水体中总磷（即各种形态的磷元素的总和）不大于10毫克／升，水体就不会达到富营养化的水平，也就不会爆发藻花。
然而，向水体中排放氮和磷的污染源是非常广泛的。许多工厂排放的工业废水中含有氮和磷，例如化肥厂、农药厂、若干化工厂、洗涤剂厂、制革厂、屠宰厂、肉蛋加工厂、味精厂、禽畜饲养场、牛奶场、磷酸制品厂等。向农田施用的氮肥、磷肥、复合肥等，只有很小一部分被农作物吸收，大部分被雨水或灌溉水所形成的地表径流带入河流，汇入湖泊。含磷农药绝大部分最终也流入水体。水产养殖要向水体中不断投放饲料，这也是一个重要污染源。洗衣粉中含有30％左右的三聚磷酸钠，是重要的磷污染源。因此，我国从20世纪末起，大力推广无磷洗涤剂。人和动物的粪尿中含有较高浓度的氮和磷，这是又一个很难控制的污染源。
水体达到了富营养化的程度是很难治理的，关键是控制污染源，不让氮和磷进入水体。已经形成富营养化的湖泊、河流可以采取以下办法加以治理。一是在丰水季节（尤其是洪水来临时）利用贫营养水来更新富营养水。这需要建设相应的设施，保证大部分富营养水能被冲稀或更换。二是大量收集已生长起来的藻类和收割水生植物，把它们运出水体，从而能带走若干氮磷。但藻类收集十分困难，花费很高。三是研制固磷药剂，与水中含磷物质形成难溶的沉淀物，沉积于水底底泥之中，并且永远不会再溶出。这种药剂需用量非常大，花费巨大，目前尚无实行的实例。