Tungmetaller gjør skade på organismer blant annet ved å påvirke stoffskiftet i celler. Typiske tungmetaller som slippes ut i havet er kvikksølv, bly, kopper og tinn. Menneskelig aktiviteter fører til utslipp av 5 ganger så mye kvikksølv og 17 ganger så mye bly som naturlig tilførsel gir. Bly og kvikksølv er spesielt uheldig ved at det forårsaker hjerneskader hos fostre dersom mor som spiser sjømat med høye konsentrasjoner av disse tungmetallene, noe som har økt kraftig siden 1990. Derfor advarer amerikanske myndigheter kvinner og barn helt fra å spise sverdfisk, hai og kongemakrell, mens tunfisk og noen andre fiskeslag kan spises i begrenset mengde.