自然水体变绿一般是因为水体富营养化严重，导致水体内的绿藻等藻类大量、迅速生长、繁殖，从而使水体变绿。因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。

水生态系统受人类生产活动的影响遭到了严重破坏，城市水体的富营养化不仅是简单的水体污染，更是生态系统破坏的表现。富营养化水体中藻类大量繁殖，水体透明度下降，藻类产生的藻毒素以及自身腐烂散发出腥臭味，均使得水体受到严重污染同时也大大削弱了水体的景观功能。水体富营养化是指在适宜外部环境如温度、水体流速等影响下，大量的氮磷等营养元素进入水体,为藻类等水生生物生长繁殖提供了充足的物质基础,导致水体浮游植物爆发型增长,水生生态平衡遭到破坏的过程。

水体富营养化是有多种因素共同作用的结果，随水域环境、污染源、自然气候等条件的差异，呈现的表观性状也各不相同。最主要的影响因素包括:充足的氮磷等营养盐；适宜的温度；水流流态。充足的氮磷营养盐为水生生物的生长提供了物质基础，适宜的温度是藻类生长的外部环境，缓慢的水流流态增长了水体的更新周期，利于藻类的稳定生长。总磷、总氮、叶绿素、透明度、CODMn、BOD5及生物量等指标是水体富营养化研究的代表性参数，通过这些参数将水体分为多个营养级，如贫营养、中营养、中富营养、富营养、超富营养等。

水体富营养化多半是在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河湖、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，不过这种自然过程非常缓慢。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华（淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象）。