Качество воды впервые было определено как угроза Большому барьерному рифу в 1989 году. Тридцать "крупных рек" и сотни небольших ручьев составляют площадь водосбора Большого Барьерного рифа, которая охватывает 423 000 квадратных километров суши.

Существует множество основных переменных качества воды, влияющих на здоровье коралловых рифов, включая температуру воды, соленость, питательные вещества, концентрацию взвешенных отложений и пестициды. Виды, обитающие в районе Большого барьерного рифа, адаптированы к терпимым изменениям качества воды, однако при превышении критических пороговых значений на них может оказываться негативное воздействие. Речные стоки являются единственным крупнейшим источником питательных веществ,] обеспечивая значительное загрязнение рифа во время тропических наводнений, причем более 90% этого загрязнения поступает с ферм.
По состоянию на 1995 год видимость у воды уменьшилась до 10 метров.

Из-за широкого спектра использования человеком водосборной площади, прилегающей к Большому Барьерному рифу, около 700 из 3000 рифов находятся в зоне риска, где качество воды снизилось из-за естественных кислых отложений и химических стоков, образующихся в результате сельского хозяйства.

Основной сельскохозяйственной деятельностью во влажных тропиках является выращивание сахарного тростника, в то время как выпас крупного рогатого скота является основной отраслью в регионах сухих тропиков. Обе эти угрозы считаются существенными для высокого качества воды. Было показано, что медь, распространенный промышленный загрязнитель в водах Большого барьерного рифа, препятствует развитию коралловых полипов.

Повышенные концентрации питательных веществ приводят к целому ряду воздействий на коралловые сообщества, а в экстремальных условиях могут привести к коллапсу. Это также влияет на кораллы, способствуя росту фитопланктона, что увеличивает количество фильтрующих организмов, конкурирующих за пространство. Чрезмерный приток наносов с суши к кораллам может привести к разрушению рифа в результате захоронения, нарушению процесса пополнения или пагубным изменениям в сообществе. Отложения влияют на кораллы, подавляя их, когда оседают частицы, уменьшая доступность света и потенциально снижая фотосинтез и рост. Коралловые рифы существуют при солености морской воды от 25 до 42%. Воздействие солености на кораллы усиливается другими стрессами, связанными с наводнениями.

Наиболее значительной угрозой для состояния Большого Барьерного рифа является изменение климата, вызванное последующим повышением температуры моря, постепенным подкислением океана и увеличением числа "интенсивных погодных явлений".

Большинство исследователей коралловых рифов ожидают серьезных негативных последствий от уже происходящего изменения климата и потенциально катастрофических последствий по мере его усиления. Будущее рифа вполне может зависеть от того, насколько сильно изменится климат планеты, и, следовательно, от того, насколько высоким уровням концентрации парниковых газов в атмосфере будет позволено расти. 2 сентября 2009 года в докладе Австралийского Управления морского парка Большого барьерного рифа было показано, что, если уровень углекислого газа достигнет 450 частей на миллион, кораллы и места обитания рифов станут крайне уязвимыми. Если поддерживать уровень углекислого газа на уровне или ниже 380 частей на миллион, они будут лишь умеренно уязвимы, и в рифах по-прежнему будут преобладать кораллы.

Глобальное потепление, возможно, спровоцировало разрушение рифовых экосистем по всей территории тропиков. Некоторые считают, что повышение глобальной температуры приводит к более сильным тропическим штормам, но рифовые системы от природы устойчивы и восстанавливаются после штормовых ударов. Большинство людей согласны с тем, что тенденция к повышению температуры приведет к гораздо большему обесцвечиванию кораллов, другие предполагают, что, хотя рифы могут погибнуть в определенных районах, другие районы станут пригодными для обитания кораллов и сформируются новые рифы. Однако скорость, с которой происходят события массового обесцвечивания, по оценкам, намного быстрее, чем рифы могут восстановиться или приспособиться к ним.

Изменение климата имеет последствия и для других форм жизни на Большом барьерном рифе – предпочитаемый некоторыми рыбами температурный диапазон заставляет их искать новые районы обитания, что приводит к гибели птенцов морских птиц, которые охотятся на рыбу. Кроме того, у морских черепах более высокие температуры означают, что соотношение полов в их популяциях изменится, поскольку пол морских черепах определяется температурой. Среда обитания морских черепах также сократится.Исследование 2018 года, в котором сравнивалось соотношение полов зеленых морских черепах в северной и южной популяциях, показало, что северная популяция почти полностью женского пола.

22 апреля 2018 года ученые выразили тревогу по поводу того, что воздействие изменения климата может нанести огромный ущерб экосистеме.

Морская звезда в терновом венце - хищник коралловых рифов, который охотится на коралловых полипов, забираясь на них, выдавливая над ними свой желудок и выделяя пищеварительные ферменты для поглощения разжиженной ткани. Отдельная взрослая особь этого вида может съесть до шести квадратных метров живого рифа за один год. Геологические данные свидетельствуют о том, что морская звезда в терновом венце была частью экологии Большого барьерного рифа "по крайней мере, несколько тысяч лет", но нет никаких геологических доказательств вспышек распространения тернового венца. Первая известная вспышка произошла в 1960-х годах. Крупные вспышки этих морских звезд могут опустошать рифы.Хотя считается, что крупные вспышки этих морских звезд происходят в естественных циклах, человеческая деятельность на Большом барьерном рифе и вокруг него может усугубить последствия. Снижение качества воды, связанное с сельским хозяйством, может привести к размножению личинок морских звезд "Терновый венец". Стоки удобрений, образующиеся в результате земледелия, увеличивают количество фитопланктона, доступного для потребления личинками морских звезд "Терновый венец". Исследование, проведенное Австралийским институтом морских наук, показало, что удвоение содержания хлорофилла в воде приводит к десятикратному увеличению выживаемости личинок морских звезд в терновом венце. Считается, что чрезмерный вылов его естественных хищников, таких как гигантский тритон, также способствует увеличению численности морских звезд типа "терновый венец".

Нерациональный чрезмерный вылов ключевых видов, таких как гигантский тритон и акулы, может привести к нарушению пищевых цепочек, жизненно важных для жизни на рифе. Рыболовство также влияет на риф в результате увеличения загрязнения с лодок, прилова нежелательных видов (таких как дельфины и черепахи) и разрушения среды обитания на рифах в результате траления, использования якорей и сетей. Чрезмерный вылов популяций травоядных животных может вызвать рост водорослей на рифах. По состоянию на 1 июля 2004 года примерно треть морского парка Большого барьерного рифа защищена от любого вида удаления видов, включая рыболовство, без письменного разрешения. Однако в этих запретных зонах нередки случаи незаконного браконьерства. Проведенное в 2015 году исследование коралловой форели на Большом барьерном рифе показало, что в зонах, запрещенных к добыче, после тропических циклонов было больше коралловой форели и личинок коралловой форели, что помогло быстрее пополнить запасы в этих районах.

Аварии на судах по-прежнему воспринимаются как угроза, поскольку через Большой барьерный риф проходит несколько коммерческих судоходных маршрутов. С 1985 по 2001 год вдоль судоходного маршрута Большого Барьерного рифа произошло 11 столкновений и 20 посадок на мель, причем главной причиной морских происшествий была определена человеческая ошибка.

Отходы и чужеродные виды, сбрасываемые с судов в водяном балласте (при несоблюдении процедур очистки), представляют биологическую опасность для Большого барьерного рифа. Соединения трибутилтина (ТБТ), обнаруженные в некоторых противообрастающих красках на корпусах судов, попадают в морскую воду и токсичны для морских организмов и людей; с 2002 года предпринимаются усилия по ограничению его использования.

Возникло подозрение, что Большой Барьерный риф является заглушкой нефтяной ловушки, после того, как в статье 1923 года было высказано предположение, что на нем имеются подходящие породы для поддержания "нефтяных месторождений большого масштаба". После принятия в Содружестве Закона о субсидиях на поиск нефти 1957 года в Квинсленде активизировалась разведочная деятельность, в том числе в 1959 году была пробурена скважина на острове Крушения в южной части Большого барьерного рифа. В 1960-х годах по всему Большому Барьерному рифу проводилось бурение на нефть и газ сейсмическими и магнитными методами в Торресовом проливе, вдоль "восточного побережья от Кейп-Йорка до залива Принцессы Шарлотты" и вдоль побережья от Куктауна до Фрейзера Остров. В конце 1960-х годов были пробурены новые разведочные скважины вблизи острова Крушение в проливе Каприкорн и вблизи острова Дарнли в Торресовом проливе, но "все результаты были сухими".

В 1970 году в ответ на обеспокоенность по поводу разливов нефти, таких как каньон Торри, двум Королевским комиссиям было приказано "провести разведочное и эксплуатационное бурение на нефть в районе Большого Барьерного рифа". После Королевских комиссий федеральное правительство и правительства штатов прекратили разрешать бурение нефтяных скважин на Большом барьерном рифе. Исследование 1990 года показало, что риф слишком молод, чтобы содержать запасы нефти. Бурение нефтяных скважин на Большом барьерном рифе по-прежнему запрещено, однако разливы нефти из-за судоходных маршрутов по-прежнему представляют угрозу для рифовой системы. В общей сложности с 1987 по 2002 год произошло 282 разлива нефти.

Тропические циклоны являются причиной экологического нарушения Большого Барьерного рифа. Виды ущерба, наносимого Большому Барьерному рифу тропическими циклонами, разнообразны, включая фрагментацию, осадочные шлейфы и уменьшение солености после сильных дождей. Характер повреждения рифов также "неоднороден".


Сильные тропические циклоны обрушиваются на побережье Квинсленда каждые 200-300 лет; однако в период 1969-1999 большинство циклонов в регионе были очень слабыми - первой или второй категории по шкале Австралийского бюро метеорологии.

2 февраля 2011 года сильный тропический циклон Яси обрушился на север Квинсленда и нанес серьезный ущерб территории протяженностью в сотни километров в пределах Большого Барьерного рифа. Полное восстановление кораллов может занять десятилетие. Скорость ветра циклона Яси достигала 290 километров в час.