Интенсивная деятельность человека (чрезмерный вылов рыбы, загрязнение, изменения климата) привела к нарушению экологического баланса и сокращению доступных ресурсов, превысив их естественную способность к восстановлению.
Балтийское море также является одним из наиболее интенсивно используемых для судоходства в мире, поэтому загрязнено балластными водами судов, а также в его водах на относительно небольшой глубине до сих пор хранится около 300 тысяч тонн неразорвавшихся боеприпасов времен Второй мировой войны (средняя глубина составляет всего 55 м, а самая глубокая точка - около 460 м в Ландсортской впадине).
Балтийское море также страдает от эвтрофикации - чрезмерного роста водорослей, чему способствует интенсивное сельское хозяйство на территориях стран на его побережье, откуда в море через речные воды попадают соединения азота и фосфора. Наиболее быстро эвтрофикация происходила в 1960-1980-х годах, затем ее темпы стали снижаться благодаря мерам, предпринятым странами Балтийского моря для сокращения поступления питательных веществ в море.
Латвийский институт гидроэкологии по заказу Латвийского агентства инвестиций и развития в сотрудничестве с компанией "Ernst & Young" провел исследование с целью выявления наиболее эффективных методов снижения загрязнения Балтийского моря. Рабочая группа пришла к выводу, что первым шагом должен стать регулярный мониторинг состояния морской воды, а затем следует рассмотреть возможность фильтрации, поскольку это самая популярная технология, используемая для очистки воды.
Ведущий исследователь института Анда Икауниеце называет основными источниками загрязнения Балтийского моря сельское хозяйство, промышленность и лесное хозяйство.