Ammoniak komt voor in het aquatisch milieu als gevolg van afspoeling uit de landbouw en afbraak van biologisch afval. Ammoniak is giftig voor alle gewervelde dieren en veroorzaakt stuiptrekkingen, coma en dood, waarschijnlijk omdat het verhoogde NH4+ K+ verdringt en neuronen depolariseert, waardoor de glutamaatreceptor van het NMDA-type wordt geactiveerd, wat leidt tot een instroom van overmatig Ca2+ en daaropvolgende celdood in het centrale zenuwstelsel.
De huidige ammoniakcriteria voor aquatische systemen zijn gebaseerd op toxiciteitstests die werden uitgevoerd op uitgehongerde, rustende, niet gestresste vissen. Dit is dubbel inadequaat. Tijdens uitputtende inspanning en stress verhogen vissen hun ammoniakproductie en zijn ze gevoeliger voor externe ammoniak. De huidige criteria bieden geen bescherming voor zwemmende vissen. Vissen hebben strategieën om zich te beschermen tegen de ammoniakpuls na het voederen, en dit beschermt hen ook tegen een toename van de externe ammoniak; als gevolg daarvan zijn uitgehongerde vissen gevoeliger voor externe ammoniak dan gevoede vissen.
Er zijn een aantal vissoorten die een hoge ammoniakconcentratie in het milieu kunnen verdragen. De vorming van glutamine is een belangrijke ontgiftingsstrategie voor ammoniak in de hersenen van vissen, vooral na het voederen. Detoxificatie van ammoniak tot ureum is ook waargenomen bij elasmobranken en sommige teleosts. Vermindering van de proteolyse en van het aminozuurkatabolisme, waardoor de ammoniakproductie daalt, kan een andere strategie zijn om de ammoniaktoxiciteit te verminderen. De weerbleek vervluchtigt NH3, en de modderkruiper, P. schlosseri, maakt gebruik van nog een unieke strategie, hij pompt actief NH4+ uit het lichaam.