Eutrophierung bezeichnet die Anreicherung von Nährstoffen in einem Ökosystem oder Ökosystemteil, z.B. Gewässern. Meist wird unter dem Begriff die vom Menschen verursachte Zufuhr von Nährstoffen (Phosphat, Nitrat) aus Abwässern oder durch den Eintrag aus intensiv gedüngten landwirtschaftlichen Nutzflächen in Gewässer verstanden. In der Folge kommt es zu einer Überdüngung bzw. Überernährung von Pflanzen und anderer photosynthetisch aktiver Organismen (Cyanobakterien, Algen). Dadurch wird die Biomasseproduktion (z.B. Algenwachstum) gesteigert, dieser folgt eine hohe Sauerstoffzehrung und ein anschließender Abfall des Sauerstoffgehalts im Gewässer.
Seltener ist Eutrophierung ein natürlicher Prozess. Im Zuge der Verlandung eines Sees können vermehrt Nährstoffe in den See gelangen. In der Vergangenheit stieg der Nährstoffeintrag durch klimatische Veränderungen, wie etwa bei skandinavischen Seen nach dem Rückzug der Gletscher am Ende der letzten Eiszeit.