Cá thiếu oxy thường nỗi lên mặt nước, đớp không khí để hô hấp gọi là hiện tượng cá nổi đầu. Nếu thiếu dưỡng khí kéo dài thì môi dưỡi nhô ra, màu sắc trên lưng biến nhạt, trong ao hồ nuôi cá, cá mè nổi đầu trước rạng đông thì mức độ tương đối nhẹ, trái lại toàn bộ cá trong ao nổi đầu từ 12 giờ đêm về trước hoặc trong nước bơi lội toán loạn, tư thế nằm thẳng, lúc húc đầu vào bờ chứng tỏ thủy vực thiếu oxy nghiêm trọng, nếu không có biện pháp xử lý cá sẽ chết hàng loạt thậm chí chết toàn bộ.

Thiều oxy kéo dài làm cho cơ thể cá thiếu máu, sinh trưởng châm, hàm dưới lồi ra ngoài. Mùa hè cá, tôm dễ bị nổi đầi nhất là khi trời sấm sét mà không có mưa hay trước mưa dong do các áp suất khô khí giảm thấp O2 hòa tan và nước giảm làm cho cá, nổi đầu hoặc có khi mưa giông rất ngắn, nhiệt độ nước ở tầng mặt giảm, tầng đáu cao gây ra hiện tượng đối lưu, các chất mùn bã hữu cơ ở tầng đáy được đảo lên tăng cường phân hủy tiêu hao nhiều O2 đồng thời thấy khí độc như H2S, NH3, CO2 làm cho cá nổi đầu.

Những ao hồ tảo phát triển mạnh, ban ngày chúng tiến hành quang hợp sản sinh ra nhiều O2, nhưng ngược lại vào ban đêm trong quá trình hô hấp, chúng lại lấy nhiều O2 môi trường và thải ra nhiều CO2 dễ làm cho cá nổi đầu. Có lúc trong môi trường đầy đủ nhưng CO2 (Cacbonic) quá cao lên đến 80 mg/l ở nhiệt độ 20-31oC, CO2 trong máu cá không thoát ra ngoài được làm hôn mê thần kinh trung ương. Cá khó lấy O2 hòa tan trong nước, nếu hàm lượng cacbonic trong nước 20 mg/l mà cá nỗi đầu thì do nước thiếu O2 là chủ yếu.