Desse modo, cria-se uma camada espessa de algas que impossibilitam à entrada de luz na água e impedem a realização da fotossíntese pelos organismos presentes nas camadas mais profundas, o que ocasiona a morte das algas, a proliferação de bactérias decompositoras e o aumento do consumo de oxigênio por estes organismos. Consequentemente começa a faltar oxigênio na água o que gera a mortandade dos peixes e outros organismos aeróbicos.
Na ausência do oxigênio, a decomposição orgânica torna-se anaeróbica produzindo gases tóxicos, como sulfúrico (que causa o cheiro forte característico do fenômeno).
A eutrofização causa a destruição da fauna e da flora de muitos ecossistemas aquáticos, transformando-os em esgotos a céu aberto.
Esse cenário permite a proliferação de inúmeras doenças causadas por bactérias, vírus e vermes.

