À l'origine, l'eutrophisation d'un milieu aquatique, tel que cours d'eau ou mares, désigne simplement son caractère eutrophe c'est-à-dire riche en éléments nutritifs, sans caractère négatif particulier.

Ce terme est désormais souvent employé pour désigner le déséquilibre qui résulte d'un apport excessif de nutriments, surtout phosphates, mais aussi nitrates ou effluents urbains. On devrait alors parler plutôt de dystrophisation. Elle se traduit dans un premier temps par la prolifération des algues et des plantes aquatiques. La respiration et surtout la décomposition de ces dernières provoquent un appauvrissement en oxygène. Il peut en résulter la mort d'organismes animaux, dont la décomposition consommatrice d'oxygène, amplifie encore le déséquilibre. Le terme est donc souvent synomyne de pollution.