Onečišćenje nutrijentima je vrsta onečišćenja vode koja nastaje kada prisutnost previše hranjivih tvari uzrokuje štetu okolišu. Najčešći učinak ove vrste onečišćenja je uginuće riba i ostalih vodenih životinja. Onečišćenje hranjivim tvarima često je uzrokovano ispuštanjem dušika ili fosfora u vodeno tijelo. Oni nisu izravno toksični za ribe, ali djeluju narušavajući ekološku ravnotežu kroz složeni proces. Otjecanje dušika i fosfora povezano je s poljoprivrednim praksama, što je jedan od razloga zašto su poljoprivredna područja najčešća mjesta onečišćenja hranjivim tvarima.
Previše hranjivih tvari štetno je jer uzrokuje prekomjerni rast vodenog biljnog svijeta, posebno fotosintetskih algi. Kada je potaknuta prisutnošću viška hranjivih tvari, ove alge mogu formirati prostirke na površini vode. Kada površinske alge uginu, u vodi se proizvodi manje kisika jer alge ispod površine ne primaju dovoljno sunčeve svjetlosti. Ako postoji velika potražnja za kisikom u takvom vodenom tijelu, razina kisika može pasti do te mjere da ribe i druge vodene životinje počnu umirati. Taj se proces naziva eutrofikacija kada se događa prirodno, a umjetna eutrofikacija kada je uzrokovana umjetnim izvorima hranjivih tvari.
Višak dušika i fosfora koji uzrokuju onečišćenje hranjivim tvarima obično su rezultat poljoprivrednih aktivnosti. Dušik se koristi u gnojivima i prisutan je u životinjskom otpadu iz tovilišta. Fosfor je također sastavni dio poljoprivrednih gnojiva ili pročišćenih otpadnih voda. Obično se ti elementi, koji su neophodni za život, prirodno pojavljuju samo u ograničenim količinama. Na isti način na koji ova gnojiva povećavaju rast usjeva, mogu uzrokovati rast ili prekomjerni rast algi povezanih sa slučajevima onečišćenja hranjivim tvarima.
Jedan od istaknutih primjera procesa je takozvana mrtva zona koja se javlja svake godine u Meksičkom zaljevu. Mrtvu zonu uzrokuje dušik koji se u Zaljev prenosi iz rijeke Mississippi. Mississippi isušuje velik dio zemlje na srednjem zapadu Sjedinjenih Država, području poznatom po poljoprivrednim operacijama i poljoprivredi. U Meksičkom zaljevu, dodatni dušik uzrokuje cvjetanje algi, koje umiru i iscrpljuju kisik u vodi. Ribe i školjke koje ne mogu pobjeći iz zone su ubijene.
Iako je možda teško okončati sve slučajeve onečišćenja nutrijentima, rješavanje takvih slučajeva uključuje brigu o tome da previše hranjivih tvari ne uđe u vodene putove. Neki načini za to uključuju smanjenje ili bolju kontrolu upotrebe dušičnih gnojiva, korištenje sapuna koji ne sadrži fosfate i poboljšanje metoda pročišćavanja vode.