Ammonia está presente no ambiente aquático devido ao escoamento agrícola e à decomposição dos resíduos biológicos. A amônia é tóxica para todos os vertebrados causando convulsões, coma e morte, provavelmente porque o NH4+ elevado desloca K+ e despolariza os neurônios, causando ativação do receptor de glutamato tipo NMDA, o que leva a um influxo excessivo de Ca2+ e subsequente morte celular no sistema nervoso central.
Os critérios atuais de amônia para sistemas aquáticos são baseados em testes de toxicidade realizados em peixes, famintos, em repouso e sem estresse. Isto é duplamente inapropriado. Durante exercícios exaustivos e stress, os peixes aumentam a produção de amónia e são mais sensíveis à amónia externa. Os critérios actuais não protegem os peixes nadadores. Os peixes têm estratégias para os proteger do pulso de amónia após a alimentação, e isto também os protege do aumento da amónia externa, como resultado os peixes famintos são mais sensíveis à amónia externa do que os peixes alimentados.
Existem várias espécies de peixes que podem tolerar uma elevada amónia ambiental. A formação de glutamina é uma importante estratégia de desintoxicação de amónia no cérebro dos peixes, especialmente após a alimentação. A desintoxicação da amônia à uréia também tem sido observada nos elasmobrânquios e em alguns teleóstatos. A redução da taxa de proteólise e da taxa de catabolismo de aminoácidos, que resulta numa diminuição da produção de amônia, pode ser outra estratégia para reduzir a toxicidade da amônia. O lodo volatiliza NH3, e o lodo, P. schlosseri, utiliza ainda outra estratégia única, bombeia ativamente NH4+ para fora do corpo.