Ylikalastus tapahtuu silloin, kun tiettyä kalaa pyydetään niin usein ja niin paljon, että kyseisen kalan populaatio on vakavasti ehtynyt, mikä aiheuttaa vaaran ja mahdollisen sukupuuton. Tämä johtuu yleensä kaupallisesta, ei virkistyskalastuksesta. Liikakalastuksella on vaikutuksia paljon meren ulkopuolelle; se vaikuttaa ihmisten elintarviketarjontaan, kalastusteollisuuteen ja ympäristöön.
Maailmanlaajuinen kalastusteollisuus voi käyttää monenlaisia tekniikoita kalan paikantamiseen ja pyytämiseen. Jotkut kalastusalukset voivat jäädä merelle viikkoja ja voivat jäädyttää ja käsitellä aluksella saamansa kalat. Tämä tarkoittaa, että heidän on tultava satamaan vasta, kun kaupat ovat täynnä. Tällaisten alusten kalastajat voivat kerätä enemmän kalaa lyhyemmässä ajassa. Kalastusteollisuus voi saada enemmän saaliita tällä tavalla, ja tämän seurauksena enemmän lajeja voidaan kalastaa liikaa.
Koska kalojen määrä vähenee, kalastajat voivat käyttää pienempiä verkkoja pienempien kalojen saamiseksi. Tuloksena on, että usein pyydetään nuorempia kaloja. Nuorten kalojen saaminen voi olla ongelmallista, jos ne pyydetään ennen kuin he voivat lisääntyä ja osallistua populaation täydentämiseen. Verkkojen käyttö voi myös johtaa sivusaaliisiin, jotka ovat muiden kuin kohdelajien pyydystämistä. Esimerkiksi pyöriäiset voivat jäädä lohiverkkoihin ja delfiinit tonnikalaverkkoihin.
Liikakalastus voi vaikuttaa myös lajeihin, joita kalastajat eivät koskaan saa. Jos yksi kalalaji hävitetään, koko ekosysteemi voi romahtaa. Esimerkiksi turskakalat saalistavat silliä. Jos kalastaja korjaa kaikki sillit tietyllä alueella, turska nälkää. Liikakalastus voi vaikuttaa myös muihin kuin meren eläimiin, kuten lintuihin, jotka ovat riippuvaisia kalasta ruokaan.
Liikakalastus voi paitsi vaikuttaa merielämään, myös ihmisten elämään. Esimerkki tästä on tapaus, joka tapahtui Newfoundlandissa, Kanadassa vuonna 1992. Kalastuskauden alkaessa tavallisesti vettä käyttävä turska ei ilmestynyt. Monet ihmiset, jotka olivat riippuvaisia turskan pyytämisestä, menettivät toimeentulonsa.
Ylikalastuksen ongelma voi aiheuttaa vakavia taloudellisia ja ympäristövaikutuksia koko maailmalle. Hallitukset ympäri maailmaa ovat tehneet tutkimuksia ja säätäneet lakeja liikakalastuksen vähentämiseksi tai kieltämiseksi. On olemassa asianajajaryhmiä, jotka kannustavat kuluttajia vähentämään liikakalastettujen lajien kysyntää ostamalla kaloja, jotka on korjattu kestävällä tavalla.