Tác động do quá trình lắng đọng trầm tích: quần đảo cát bà nằm gần cửa sông lớn như cửa cấm, cửa bạch Đằng và cửa lục. do đó, môi trường nước khu vực này chịu tác động mạnh mẽ của khối nước lục địa, các rạn san hô và các vùng ven đảo ở xung quanh đảo này thường bị trầm tích phù sa bồi lắng, bao phủ. xói lở trầm tích, lắng đọng trầm tích được xác định như là một trong những tác nhân chính ảnh hưởng đến khu vực sinh sống của rạn san hô và các loài động vật đáy ven biển cát bà.
Khai thác san hô và hải sản quá mức: một trong những nguyên nhân lớn tác động đến nguồn lợi động vật đáy quý hiếm và có giá trị kinh tế tại khu vực quần đảo cát bà là việc khai thác hải sản phục vụ tiêu dùng và xuất khẩu các sản vật từ biển đã tác động rất lớn tới hầu hết các loài hải sản đặc hữu và có giá trị kinh tế cao. các hình thức khai thác hải sản như lặn dùng vòi hơi, nghề câu, lưới rê, dùng thuốc độc... là những tác động chính làm cạn kiệt nguồn lợi động vật đáy thân mềm. bên cạnh đó, việc khai thác trái phép san hô để làm cảnh cũng làm suy giảm các loài san hô trong khu vực.
Phá vỡ quy hoạch nuôi trồng thủy hải sản: tác động rõ nét nhất đến môi trường biển vùng nước ven biển quần đảo cát bà là nuôi trồng hải sản trên biển nhằm đáp ứng nhu cầu địa phương và du lịch. các số liệu thống kê cho thấy, tại cát bà, số ô lồng nuôi cá đã tăng liên tục từ 8.000 ô lồng năm 2005 lên đến gần 12.000 ô lồng năm 2009 (báo cáo của ubnd tp. hải phòng, 2010). Số lượng lồng bè này đã vượt xa số lượng lồng bè dự kiến quy hoạch tới năm 2015 và 2020, dựa trên tính toán theo sức chịu tải môi trường tại khu vực.
Thêm vào đó, với mật độ các hộ nuôi bè cao, rác thải sinh hoạt hàng ngày từ nuôi trồng thủy sản tập trung đã làm ô nhiễm nguồn nước. Sự phú dưỡng trong nước biển đã gây ra những đợt ô nhiễm lớn, là cơ sở tạo ra các đợt bệnh dịch thủy sản tràn lan, các đợt thủy triều đỏ, (được coi là hệ quả tất yếu của quá tải lồng bè nuôi) gây hủy hoại môi trường sống của nhiều loài động vật đáy thân mềm ven biển.
Phát triển du lịch biển và các dịch vụ kèm theo: phát triển du lịch sinh thái biển dựa vào hệ sinh thái rạn san hô đang được coi như là hướng đi quan trọng để phát triển kinh tế đảo.
tuy nhiên, phát triển du lịch còn có tác động tiêu cực đến các hệ sinh thái với các nguy cơ từ việc xả thải rác gây ô nhiễm môi trường biển.