Los compuestos con nitrógeno o fósforo son nutrientes fundamentales para el crecimiento de plantas y algas (además de gran cantidad de bacterias), por lo que su presencia en el medio acuático desencadena el proceso de eutrofización (del griego "eutrophos", bien alimentado). El exceso de estos nutrientes estimula un desarrollo extraordinario de la vegetación acuática, lo que hace aumentar los residuos de materia orgánica.

Estos residuos se precipitan hacia las zonas más profundas de los lagos y embalses, donde la cantidad de oxígeno es limitada y no renovable, ya que al aumentar la turbidez del agua no llega apenas luz, por lo que no se puede realizar la fotosíntesis que permita liberar el oxígeno necesario para que los organismos descomponedores puedan degradar la materia orgánica procedente de la superficie.

Se generan entonces condiciones anóxicas en las que sólo las bacterias anaerobias pueden sobrevivir, lo que provoca la fermentación de la materia orgánica y la emisión de compuestos malolientes, que alteran el olor y sabor del agua y que en muchas ocasiones pueden resultar tóxicos.

El fenómeno de eutrofización, ocurre de forma natural por el aporte de nutrientes procedentes de la erosión y sedimentación de materiales, pero la actividad humana ha acelerado el problema, habiéndose extendido en la actualidad a la mayoría de lagos y embalses. Entre sus causas hay que mencionar el exceso de abonado de cultivos agrícolas, los vertidos de origen ganadero, la contaminación atmosférica por óxidos de nitrógeno (NOx) y los vertidos urbanos con detergentes que contienen fosfatos quelantes.