水体富营养化是指生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口等缓流水体，引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖，水体溶氧量下降，鱼类及其它生物大量死亡的现象。大量死亡的水生生物沉积到湖底，被微生物分解，消耗大量的溶解氧，使水体溶解氧含量急剧降低，水质恶化，以致影响到鱼类的生存，大大加速了水体的富营养化进程。

一旦水体出现富营养化时，浮游生物大量繁殖，往往使水体呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等，这种现象在江河湖泊中叫作水华，某些浮游生物暴发性繁殖，这些藻类有恶臭及毒，鱼食用会造成死亡。藻类会遮蔽掉阳光，会让水生植物的光合作用受阻而死去，水生植物腐败后放出氮、磷等植物的营养物质，再供藻类利用。这样年深月久，造成恶性循环，藻类大量繁殖，水质恶化而又腥臭，水中缺氧,造成鱼类窒息死亡。

水体富养化是许多湖泊、水库乃至工业污水处理中主要的污染问题，这被环保人戏称为“生态癌”，水体富营养化严重妨碍了污水处理技术中水体的再利用，造成环境和经济方面的重大损失。
由于历史原因，国内大部分已建成和正在建设的城市、工业污水处理厂的污水处理技术对COD、BOD、氨氮、总磷、固体悬浮物等工业污水处理物质去除效果良好，但是对于总氮的去除效果并不理想。

绝大多数水体富营养化主要是外界输入的营养物质在水体中富集造成的。如果在污水处理技术上减少或者截断外部输入的营养物质，就使水体失去了营养物质富集的可能性。所以首先应该着重污水处理技术的输入，控制外源性营养物质。

输入到湖泊等水体的营养物质分布上是非常复杂的。氮、磷元素在水体中可能被水生生物吸收利用，或者以溶解性盐类形式溶于水中，或者经过复杂的物理化学反应和生物作用而沉降，并在底泥中不断积累，或者从底泥中释放进入水中。减少内源性营养物负荷，有效地控制湖泊内部磷富集，应视不同情况，采用不同的方法。
主要的污水处理技术有：

1. 污水处理工程技术性措施：包括挖掘底泥沉积物、进行水体深层曝气、注水冲稀以及在底泥表面敷设塑料等。挖掘底泥，可减少以至消除潜在性内部污染源；深层曝气，可定期或者是不定期采取人为湖底深层曝来补充氧，让水与底泥界面之间不出现厌氧层，经常保持有氧状态，有利于抑制底泥磷释放。此外，在有条件的地方，用含磷和氮浓度低的水注入湖泊，可起到稀释营养物质浓度的作用。

2. 污水处理化学性技术方法：这是一类包括凝聚沉降和用化学药剂杀藻的方法，例如有许多种阳离子可以使磷有效地从水溶液中沉淀出来，其中最有价值的是价格比较便宜的铁、铝和钙，它们都能与磷酸盐生成不溶性沉淀物而沉降下来。在污水处理技术化学法中，还有一种方法是用杀藻剂杀死藻类。这种方法适合于水华盈湖的水体。杀藻剂将藻杀死后，水藻腐烂分解仍旧会释放出磷，所以应该将被杀死的藻类及时捞出，或者再投加适当的化学药品，将藻类腐烂分解释放出的磷酸盐沉降。