Ülepüük on see, kui teatud tüüpi kalu püütakse nii sageli ja nii suures koguses, et selle kala populatsioon on tõsiselt kahanenud, mille tulemuseks on oht ja võimalik väljasuremine. See on tavaliselt kaubandusliku, mitte harrastusliku kalapüügi tulemus. Ülepüügil on mereelustikust kaugemale ulatuv mõju; see mõjutab inimeste toiduvarusid, kalatööstust ja keskkonda.
Ülemaailmne kalatööstus võib kala asukoha leidmiseks ja püüdmiseks kasutada mitut erinevat tüüpi tehnoloogiat. Mõned kalalaevad võivad jääda merele nädalateks ning külmutada ja töödelda pardal püütud kala. See tähendab, et nad peavad sadamasse tulema ainult siis, kui nende poed on täis. Selliste laevade kalurid suudavad lühema aja jooksul rohkem kala püüda. Kalatööstus võib sel viisil kogeda suuremat saaki ja selle tulemusena võib rohkem liike ülepüük saada.
Kuna kalade arv väheneb, võivad kalurid väiksemate kalade püüdmiseks kasutada väiksemaid võrke. Tulemuseks on see, et sageli püütakse nooremaid kalu. Noorkalade püüdmine võib osutuda problemaatiliseks, kui nad püütakse välja enne, kui nad jõuavad sigida ja aidata kaasa populatsiooni täiendamisele. Võrkude kasutamine võib kaasa tuua ka kaaspüüki, milleks on mittesihtliikide püüdmine. Näiteks võivad pringlid jääda lõhevõrkudesse ja delfiinid tuunikalavõrkudesse.
Ülepüük võib mõjutada ka liike, mida kalurid kunagi ei püüa. Kui üht tüüpi kalad kõrvaldatakse, võib kogu ökosüsteem kokku variseda. Näiteks tursk saagiks heeringat. Kui kalur korjab mingis piirkonnas kogu heeringa, siis tursk nälgib. Ülepüük võib mõjutada ka muid mittemereloomi, näiteks linde, kes saavad toiduks kala.
Ülepüük võib mõjutada mitte ainult mereelu, vaid ka inimelu. Selle näiteks on juhtum, mis leidis aset 1992. aastal Kanadas Newfoundlandis. Püügihooaja alguses ei ilmunud tursk, mis tavaliselt vees käis. Paljud inimesed, kes sõltusid tursapüügist, kaotasid oma elatise.
Ülepüügi probleem võib põhjustada tõsiseid majandus- ja keskkonnamõjusid kogu maailmale. Valitsused üle maailma on viinud läbi uuringuid ja kehtestanud seadusi ülepüügi vähendamiseks või keelustamiseks. On olemas kaitsjarühmad, kes julgustavad tarbijaid vähendama nõudlust ülepüütud liikide järele, ostes kala, mida püütakse säästvalt.