İzmir Körfezi'nin kirli olmasının başlıca nedenleri şunlardır: Nüfus artışı ve yetersiz altyapı: Artan nüfus, atık su arıtma tesislerinin kapasitesini aşmaktadır. Endüstriyel ve tarımsal atıklar: Gediz Nehri gibi kaynaklardan gelen evsel, endüstriyel ve tarımsal kirleticiler körfeze ulaşmaktadır. Ötrofikasyon: Azot ve fosfor gibi besin elementlerinin fazla olması, alg ve fitoplankton popülasyonlarının aşırı büyümesine ve oksijen seviyesinin düşmesine neden olmaktadır. Kaçak deşarjlar: Atık suların arıtılmadan denize boşaltılması. İklim değişikliği etkileri: Küresel ısınma ve su sıcaklığının artması, kirlilikle birlikte balık ölümlerini tetiklemektedir. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı, bu sorunların çözümü için İzmir Büyükşehir Belediyesi ve ilgili kurum ve kuruluşlara yönelik eylem planları hazırlamıştır.