さらに夏季は、強い日射により表層水温が上昇するため水温成層が発達し、加えて、大雨や河川水の流入によって密度成層が顕著になると、湾内の海水の鉛直混合が妨げられる。この結果、より大規模な貧酸素水塊が発達し易くなる。貧酸素水塊は、梅雨後期に発達し（密度成層が発達）、夏季に最盛期を迎え（水温成層及び密度成層が発達）、秋季に海水温の低下に伴い、減衰する。
また、日本列島沿岸を流れる黒潮が蛇行して伊勢湾湾口から離れている場合は、外海水との海水交換量が減少し、これも貧酸素水塊が発生を助長する。
これらの要因で発生した貧酸素水塊は、逃避能力が低い二枚貝などの底生生物に大きな影響を与える。底生生物に限らず、海水中に充分な溶存酸素が無いと生きられない水棲生物が窒息死すると、その死骸が水底で微生物によって分解される際にも溶存酸素が消費され、同様に貧酸素水塊の発生につながる。
加えて、特に底生生物は海水中の有機物を食糧として消費する事で水質浄化に大きく寄与している事で知られるが、底生生物の窒息死に伴い、この水質浄化も滞り、さらなる水質悪化を招き、これも赤潮の発生を誘発し得るなど、悪循環に陥る。
なお、貧酸素水塊が海底に発生している状況下で、陸から沖方向へ強い風が吹くと、水面近くの水が沖方向へ流され（吹送流）、海底近くの海水が湧き上がる現象が発生する。しばしば貧酸素水塊には微生物の作用によって硫化水素が含まれており、硫化水素などを含んだ貧酸素水塊が上昇してくる現象を青潮（苦潮）と言い、沿岸漁業に大きな被害が発生する場合がある。
水質改善の取り組み.
伊勢湾に流れ込む河川の流域住民や行政の協力によって下水処理場や工場での排水規制や農業での肥料使用量の削減、畜産業での家畜排泄物の適切な管理等の富栄養化対策が進められてきた。しかし、今なお夏季の貧酸素水塊や赤潮の解消には至っていない。
一方で、富栄養化対策が一定の効果を見せ、伊勢湾の栄養塩の濃度が、夏季以外にも周年を通して全体的に低下してきた事に伴い、植物プランクトンの量の低下を招いたとも言われる。近年では伊勢湾中南部の沿岸を中心に、アサリやシジミ等の二枚貝は餌不足等によって漁獲量が減少し、また、コウナゴ等の小型魚類の漁獲量も低迷しているなど、漁業への悪影響も懸念されている。
生物相.