Existem várias causas relacionadas a esse acontecimento, como: mudança de temperatura da água, excesso de sais minerais, despejo de esgoto nas águas do mar, alteração na salinidade entre outras coisas que podem alterar as condições abióticas das áreas profundas dos mares.
Quando isso ocorre, o comportamento das espécies planctônicas muda, fazendo com que as algas se multipliquem rapidamente e consequentemente, por ser um desequilíbrio ecológico, grande parte dessas algas morrem e é a partir desse momento que o fenômeno acontece. Essas algas sobem para a superfície e é liberada uma substância tóxica que pode causar a morte de muitos seres aquáticos, como peixes, mariscos, moluscos e outros elementos da fauna marinha.
Entre as principais algas marinhas que são responsáveis por esse fenômeno da maré vermelha estão as que pertencem ao grupo dos dinoflagelados, as principais algas tóxicas desse grupo se chamam Gonyaulax cantenella. Essas algas são unicelulares, suas toxinas são muito tóxicas e elas possuem dois flagelos que são usados na locomoção delas.
Quando ocorre o grande aumento de algas, dizemos que ocorreu uma floração. Quando essa floração ocorre com as algas de coloração vermelha ou marrom é que se dá a maré vermelha. O que faz com que a coloração do mar mude, mas essa coloração nem sempre é vermelha. Ela pode variar, pois como foi dito, as algas também podem ter a pigmentação marrom. Em qualquer uma dessas duas cores, a floração dessas algas é nociva a todos os seres que entrem em contato com as águas contaminadas.
As consequências causadas por essas florações são graves, pois com essas substâncias tóxicas que são lançadas nas águas os peixes e outros animais aquáticos morrem. Os outros que sobrevivem ficam contaminados e não podem ser consumidos pelo homem, pois o mesmo pode se intoxicar.
Esse fato acaba causando prejuízos econômicos, pois com as águas contaminadas não é possível tomar banho de mar, afastando os moradores e turistas dessa região. Os pescadores não podem trabalhar nessas áreas, pois os pescados não podem ser consumidos já que estão contaminados.
Outra consequência deste fenômeno é que as algas por estarem na superfície e em grande quantidade acabam bloqueando grande parte da superfície do mar. Isso impede que os raios solares passem e o processo de fotossíntese diminui, pois os níveis de oxigenação da água ficam muito baixos.
Caso o homem seja contaminado por alguma dessas toxinas, ele pode ter diarreia, dormência na boca, problemas respiratórios, circulatórios, gastrointestinais e em casos mais graves pode até causar a morte.