ปรากฏการณ์น้ำทะเลเปลี่ยนสี เป็นผลมาจากการที่แพลงก์ตอนพืชบางชนิดได้รับธาตุอาหารและปริมาณแสดงในปริมาณมากกว่าปกติ จึงเจริญเติบโตและเพิ่มจำนวนขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้น้ำทะเลมีสีที่เปลี่ยนไปตามสีรงควัตถุของแพลงก์ตอนพืชชนิดที่เพิ่มปริมาณมากขึ้น มีลักษณะเป็นตะกอนแขวนลอยน้ำ เป็นหย่อมหรือเป็นแถบยาวมีแนวตามทิศทางของกระแสลมและคลื่น ส่วนมากมักมีกลิ่นเหม็น เมื่อแพลงก์ตอนเหล่านี้ตายลง อาจส่งผลกระทบต่อสัตว์น้ำและการเพาะเลี้ยงชายฝั่ง เนื่องจากสัตว์น้ำที่อาศัยอยู่ในบริเวณนั้นขาดออกซิเจน หรือจากปริมาณแอมโมเนียในน้ำที่เพิ่มสูงขึ้น การเกิดเหตุการณ์น้ำทะเลเปลี่ยนสีในประเทศไทยเริ่มมีรายงานตั้งแต่ปี พ.ศ.2495 โดยเกือบทั้งหมดเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในพื้นที่ชายฝั่งทะเลอ่าวไทยโดยเฉพาะในพื้นที่อ่าวไทยตอนบน แพลงก์ตอนพืชที่เป็นสาเหตุหลักของการเกิดปรากฎการณ์น้ำทะเลเปลี่ยนสีในประเทศไทย คือ ไดโน-แฟลกเจลเลท ไดอะตอม และสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน โดยไดแฟลกเจลเลทเป็นกลุ่มที่ได้รับความสนใจมากที่สุดในแง่ของการวิจัยและการเฝ้าระวัง เนื่องจากเป็นกลุ่มที่มีศักยภาพในการสร้างสารชีวพิษที่สามารถสะสมในสัตว์กลุ่มที่กรองกินแพลงก์ตอนเป็นอาหารและถ่ายทอดผ่านการกินต่อๆ กันในระบบห่วงโซ่อาหาร โดยก่อให้เกิดผลกระทบได้ถึงแม้จะแพร่กระจายในระดับความหนาแน่นต่ำ

          การเกิดปรากฎการณ์น้ำทะเลเปลี่ยนสี นับเรื่องสำคัญที่ทั่วโลกให้ความสนใจ เนื่องจากส่งผลกระทบทั้งทางตรงและทางอ้อมต่อมนุษย์ทั้งด้านสุขภาพ และเศรษฐกิจที่เกี่ยวข้องกับทรัพยากรสัตว์น้ำชายฝั่ง สำหรับประเทศไทย แม้ว่าในปี พ.ศ.2526 จะพบการปนเปื้อนในหอยแมลงภู่ แต่จากรายงานยังไม่พบว่ามีปรากฏการณ์น้ำทะเลเปลี่ยนสี่ที่เกิดจากแพลงก์ตอนพืชที่สร้างพิษ อย่างไรก็ตามการเฝ้าระวังแพลงก์ตอนพืชกลุ่มที่มีศักยภาพในการสร้างสารพิษในแหล่งน้ำธรรมชาติ ก็ยังมีความจำเป็นที่ต้องดำเนินการอย่างต่อเนื่อง มีการกล่าวถึงปรากฏการณ์นี้ว่าเป็นการสะพรั่งของสาหร่ายที่เป็นอันตราย (Harmful Algal Blooms : HABs) โดยคณะกรรมการสมุทรศาสตร์ภายใต้องค์การสหประชาชาติเพื่อการศึกษา วิทยาศาสตร์ และวัฒนธรรม (UNESCO) ได้จัดตั้งคณะอนุกรรมการระหว่างรัฐบาลภายใต้การศึกษาการสะพรั่งของสาหร่ายที่เป็นอันตราย (Intergovernmental Panel on Harmful Algal Blooms: IPHAB) ซึ่งประเทศไทยเป็นสมาชิกด้วย มีการจัดตั้งคณะทำงานเพื่อดำเนินกิจกรรมนั้นๆ ทั้งการวิจัย การฝึกอบรม และการติดตามตรวจสอบ รวมทั้งการประชาสัมพันธ์และให้ความรู้ผ่านสื่อรูปแบบต่างๆ ปัจจุบันมีรายงานชนิดของแพลงก์ตอนพืชที่เป็นสาเหตุของน้ำเปลี่ยนสีกว่า 300 ชนิด (www.marinespecies.org/hab/index.php) ซึ่งเกือบ 1 ใน 4 สามารถสร้างสารชีวพิษได้ มีการจำแนกสิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิด HAB ออกเป็น 2 กลุ่ม คือ
          1. กลุ่มที่เพิ่มปริมาณมากอย่างรวดเร็วในมวลน้ำ ทำให้เกิดสภาวะขาดออกซิเจนและส่งผลกระทบต่อสัตว์น้ำ
          2. กลุ่มที่สร้างสารชีวพิษ ซึ่งสะสมในสัตว์ทะเลและส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ หรือเป็นสาเหตุให้ปลาตาย สารชีวพิษที่พบว่าสร้างโดยแพลงก์ตอนพืช มี 5 กลุ่มใหญ่ๆ (www.tistr.or.th/t/publication /page_area_show_bc.asp?i1=86&i2=25) ได้แก่
          2.1 พิษอัมพาต (Paralytic Shellfish Poisoning : PSP) และออกฤทธิ์ต่อปลายประสาท ระบบกล้ามเนื้อ และระบบทางเดินหายใจ
          2.2 พิษท้องร่วง (Diarrhetic Shellfish Poisoning : PSP) : มีฤทธิ์ต่อระบบทางเดินอาหาร
          2.3 พิษที่ทำให้ความจำเสื่อม (Amnesic Shellfish Poisoning : ASP) ออกฤทธิ์รบกวนการ- ส่งสัญญาณในสมอง อาจส่งผลให้สูญเสียความทรงจำ
          2.4 พิษต่อระบบประสาทรับความรู้สึก (Neurotoxic Shellfish Poisoning : NSP) ออกฤทธิ์ต่อระบบประสาท
          2.5 พิษซิกัวเทอร่า (Ciguatera Fish Shellfish Poisoning : GSP) ทำให้เกิดอาการทางระบบประสาทและระบบทางเดินอาหาร