该工厂任意排放废水，这些含汞的剧毒物质流入成海，被水中生物所食用，并转成甲基氯汞（化学式CHHgCl）与二甲汞（化学式(CH)Hg）等有机汞化合物。当人类捕食海中生物后，甲基汞等有机汞化合物通过鱼虾进入人体，被肠胃吸收，侵害脑部和身体其他部分，造成生物累积。
发现经过.1950年，有大量的海鱼成群在水俣湾海面游泳，任人网捕，海面上常见死鱼、海鸟尸体，水俣市的渔获量开始锐减。1952年，水俣当地许多猫只出现不寻常现象，走路颠颠跌跌，甚至发足狂奔，当地居民称「猫舞蹈病」，或直接称为