Ammoniak ist in der aquatischen Umwelt aufgrund von landwirtschaftlichen Abwässern und der Zersetzung von biologischen Abfällen vorhanden. Ammoniak ist für alle Wirbeltiere giftig und führt zu Krämpfen, Koma und Tod, wahrscheinlich weil erhöhtes NH4+ K+ verdrängt und Neuronen depolarisiert, was zur Aktivierung von Glutamatrezeptoren des NMDA-Typs führt, was wiederum zu einem Einstrom von übermäßigem Ca2+ und anschließendem Zelltod im zentralen Nervensystem führt.
Die derzeitigen Ammoniakkriterien für aquatische Systeme basieren auf Toxizitätstests, die an ausgehungerten, ruhenden, nicht gestressten Fischen durchgeführt wurden. Dies ist in doppelter Hinsicht unangemessen. Bei anstrengender Bewegung und Stress erhöhen die Fische die Ammoniakproduktion und reagieren empfindlicher auf Ammoniak von außen. Die derzeitigen Kriterien schützen schwimmende Fische nicht. Fische verfügen über Strategien, die sie vor dem Ammoniak-Impuls nach der Fütterung schützen, und dies schützt sie auch vor einem Anstieg des externen Ammoniaks, so dass ausgehungerte Fische empfindlicher auf externes Ammoniak reagieren als gefütterte Fische.
Es gibt eine Reihe von Fischarten, die einen hohen Ammoniakgehalt in der Umgebung tolerieren können. Die Glutaminbildung ist eine wichtige Ammoniak-Entgiftungsstrategie im Gehirn von Fischen, insbesondere nach der Fütterung. Die Entgiftung von Ammoniak zu Harnstoff wurde auch bei Elasmobranchiern und einigen Teleosteern beobachtet. Eine weitere Strategie zur Verringerung der Ammoniak-Toxizität könnte die Verringerung der Proteolyse und des Aminosäureabbaus sein, was zu einem Rückgang der Ammoniakproduktion führt. Die Schmerle verflüchtigt NH3, und der Schlammspringer, P. schlosseri, wendet eine weitere einzigartige Strategie an: Er pumpt NH4+ aktiv aus dem Körper heraus.