从本质上讲，蓝藻水华是以蓝藻为载体的物质和能量转换的结果。在含营养物质丰富的水体中，有些蓝藻常在夏季大量繁殖，并在水面形成一层蓝绿色或并有腥臭味的浮沫，被称为“水华”。
大规模的蓝藻爆发，被称为“绿潮”。中科院南京地理与湖泊研究所的孔繁翔研究员等在2007年对蓝藻水华的形成机制进行了研究，提出了4阶段的理论假设：即蓝藻的生长与水华的形成可以分为休眠、复苏、生长、上浮及聚集4个阶段。
每个阶段中，蓝藻的生理特性及主导环境影响因子有所不同。在冬季，水华蓝藻的休眠主要受低温及黑暗环境所影响。春季的复苏过程主要受湖泊沉积表面的温度和溶解氧控制，而光合作用和细胞分裂所需要的物质与能量，决定水华在春季和夏季的生长状况。
一旦有合适的气象与水文条件，已在水体中积累的大量蓝藻群体将上浮到水体表面积聚，形成可见的水华。水华的出现*根本的原因还是排入水体的污染物远远大于水体环境的自身容量。
形成水华的蓝藻主要有微囊藻、鱼腥藻、色球藻、螺旋藻、拟项圈藻、腔球藻、尖头藻颤藻、裂面藻、胶鞘藻、束毛藻等十多个属，其中微囊藻属是分布*广、*为常见的蓝藻。
当微囊藻之类具假空泡的蓝藻过量繁殖时，水的透明度极低，有光层变的很薄，蓝藻长时间处于低光照下，假空泡形成很快使细胞迅速上升，以致内压的升高尚来不及使假空泡破裂，藻体已升到光照过量的表层，形成斑状浮渣，浮渣分解时散发腥臭味，夜间大量消耗水中溶解氧，容易使鱼缺氧而死。蓝藻死亡后产生羟氨或硫化氢，对水生动物有毒，破坏水体，降低水体的利用价值。
