O termo "maré vermelha" refere-se à cor vermelha da água do mar ocasionalmente vista em águas costeiras. Marés vermelhas podem conter toxinas ou biomassa suficiente para perturbar ecossistemas marinhos; no entanto, algumas marés vermelhas são inofensivas. Embora a atividade humana possa aumentar sua frequência ou duração, marés vermelhas também ocorrem naturalmente.
A vida marinha depende do crescimento de plâncton, massas de organismos simples e minúsculos que flutuam nas águas superficiais do oceano. Zooplâncton, um dos dois componentes do plâncton, consome fitoplâncton, o outro componente. Fitoplâncton deriva energia da luz solar através da fotossíntese. Fitoplâncton, incluindo algas, e zooplâncton formam a base da cadeia alimentar marinha.
Alguns fitoplânctons contêm pigmento vermelho necessário para capturar luz solar para fotossíntese. Crescimento de grandes números desses fitoplânctons pode ocorrer em florações de algas, aumentos rápidos na população de fitoplâncton. Os pigmentos resultam em coloração vermelha da água do mar, ou "maré vermelha".
Condições que levam a florações de algas, incluindo marés vermelhas, ocorrem quando a água do mar contém influxo de nutrientes, particularmente nitrogênio e fósforo, frequentemente de água de rio entrando no mar. Atividade humana pode aumentar níveis de nitrogênio e fósforo no mar. Algumas marés vermelhas contêm toxinas que afetam diretamente a vida marinha e humanos ou podem ser passadas pela cadeia alimentar, por exemplo, através de moluscos. Outras marés vermelhas podem ser inofensivas.
Marés vermelhas e outras florações de algas também causam danos ambientais quando massas de seus resíduos e plâncton morto afundam e fornecem nutrientes para bactérias consumidoras de oxigênio no fundo do mar. Ocorre depleção de oxigênio, matando formas de vida marinha superiores, como peixes. Cientistas preferem agrupar eventos de maré vermelha produtores de toxinas ou consumidores de oxigênio com outras florações de algas danosas, chamando todos esses eventos de "florações de algas nocivas" (FANs). FANs podem ou não conter pigmento vermelho.