En ecoloxía, chámase eutrofización ao incremento dos nutrientes químicos (especialmente fósforo e nitróxeno) nun ecosistema, normalmente unha masa de auga, como un río, lago ou baía máis ou menos fechada. A eutrofización pode ser natural ou artificial neste último caso causada polos efluíntes agrícolas, urbanos ou industriais.
Estas substancias son os principais nutrientes do fitoplancto (as "alga" microscópicas que viven na auga), que se reproduce en grandes cantidades, tornando a auga verdosa ou acastañada. Canto estas algas comezan a morrer, e con elas o zooplancto que delas se alimenta, a súa descomposición pode tornar a masa de auga pobre en osíxeno, provocando a morte de peixes e outros animais e a formación de gases tóxicos ou de cheiro desagradábel.
Cando isto acontece, a eliminación das causas da contaminación pode levar o ecosistema de novo a unha situación saudábel mais, se for un sistema fechado, as especies que que desapareceran poden non volver aparecer.
A eutrofización é a causante do chamado "verdín" en charcas e encoros, aínda que tamén pode aparecer en lagoas e ríos de pouca corrente, e é debido ás cianobacterias.
A eutrofización recoñeceuse como problema ecolóxico nos lagos e encoros europeos e norteamericanos a mediados do século XX. Desde entón tense estendido alí onde aumenta a actividade industrial. Son eutróficos o 54 % dos lagos de Asia, o 53 % de Europa, o 48 % de América do Norte, o 41 % de Suramérica e o 28 % de África.