海胆大量死亡的原因是被称为“红色幽灵”的赤潮，这是一种由有害藻类爆炸性增殖而引发的生态现象。在特定条件下，海水中的某些浮游植物、原生动物出现了数量快速增长的情况，使得局部生态平衡遭到破坏，水中的溶解氧被大量消耗，海胆之类的生物因缺氧而大批死亡。这次北海道赤潮来袭，大批死亡的经济水生物不止海胆，还有超过2万条鲑鱼死亡。
这种生态现象被称为赤潮，也有的地方叫红潮，是因为大量滋生的浮游植物以甲藻、硅藻类为主，这些生物一旦数量剧增，会让水面变成赤红色。
实际上，随着生物品种不同，还有蓝潮、褐潮、绿潮、水华等等原理相似的现象。
但赤潮仍然以其频繁的发生次数、影响多个国家的“战绩”而成为其中最为著名的“红色恶魔”。全球曾受赤潮侵袭的国家超过三十个，日本是其中受灾最重最频繁的国家之一。
此次袭击北海道的赤潮同样来势汹汹，据研究，赤潮的发生诱因中除了气候等因素外，还包括大规模人工养殖带来的海水富营养化，而北海道恰恰是日本重要的水产养殖基地。
在水产养殖过程中，由于对利润的追求，养殖者投放饵食往往宁可饱和投放甚至过剩投放，吃不完的饵食在水中腐败污染水质，又迫使养殖者频繁换水，将带有大量残余饵食的水排入大海。
如今北海道的海滩上，随处可见海胆死亡后剩下的空壳、腐烂发臭的海带，海面上还漂浮着死去的鲑鱼尸体。据统计，当地人工养殖的海胆已经死亡九成，鲑鱼死亡超过2万条。
赤潮爆发带来的第一波后果就是水生生物的死亡。大量爆发增殖的藻类会附着在鱼类的鳃部，影响其正常呼吸导致死亡；藻类腐烂造成水中氧气大量被消耗，也会导致生物缺氧而死；部分藻类还自带生物毒素，造成鱼虾、贝类中毒死亡。
它不但会给经济活动带来大量损失，部分鱼虾虽然并未死亡，但通过吞食大量带有生物毒素的藻类，会造成毒素在鱼虾体内累积，最终给食用这些鱼虾的人类带来危险。
赤潮现象中产生的赤潮毒素被统称为“贝毒”，目前已经确定一部分贝毒的毒性比眼镜蛇毒素更高。我国沿海同样有赤潮发生的先例，甚至不少人认为奇观的“蓝眼泪”现象也同样是赤潮的一种，因此对沿海的居民和游客来说，应当尽量远离发生赤潮的区域和海水，避免自身陷入风险之中。
