Strefy martwych wód (martwe strefy) – obszary wód o zawartości tlenu zbyt niskiej, by mogły w nim przeżyć organizmy oddychające tlenem, zarówno roślinne, jak i zwierzęce. Powstają wskutek eutrofizacji zbiorników wodnych, zarówno śródlądowych, jak i otwartych mórz, i obejmują rozległe partie wód głębinowych i przydennych – często o powierzchni kilkuset, a nawet kilku tysięcy kilometrów kwadratowych, powodując śmierć żyjących tam organizmów (ryb, bezkręgowców bentosowych) i wymierne straty ekonomiczne. thumb|Dno Bałtyku w obrębie strefy martwych wód, pokryte ciałami krabów, ryb i małży, zabitych przez deficyt tlenowy.
Występowanie thumb|250px|Czerwone okręgi pokazują lokalizację i wielkość stref martwych wód na świecie. Czarne kropki oznaczają martwe strefy o nieznanej wielkości. ”Wielkość i liczba martwych stref w morzach – akwenów, gdzie wody głębinowe są tak zubożone w tlen, że organizmy wodne nie mogą w nich przeżyć – wzrosła skokowo w ciągu minionych pięciu dekad.” – NASA Earth ObservatoryAquatic Dead Zones NASA Earth Observatory. dostęp 6 kwietnia 2014. Występowanie martwych stref stwierdzono w wielu akwenach morskich i śródlądowych na całym świecie, głównie w najbardziej narażonych na antropopresję rejonach przybrzeżnych, okolicach estuariów rzecznych, izolowanych i płytkich zbiornikach.