A víz-túlterhelés a szervezet túlzott víztartalmát jelenti.
A víz-túlterhelés akkor következik be, ha a szervezet több vizet vesz fel, mint
amennyit lead. Ennek eredménye a túl sok víz, és a túl kevés nátrium. Ezért a
víz-túlterhelés általában a vér alacsony nátriumszintjével (hiponatrémia) jár. 
Nagy mennyiségű víz fogyasztása általában nem vezet
víz-túlterheléshez, ha az agyalapi mirigy, a vesék, a máj és a szív rendesen működnek. A
szervezet vízürítési képességének meghaladásához a normális veseműködéssel rendelkező
személynek rendszeresen napi több, mint 9 liter vizet kellene meginnia.
A víz-túlterhelés sokkal gyakoribb olyan emberekben, akiknek a veséi nem ürítik ki
kellő mértékben a vizeletet - például szív-, vese- és máj-betegségben szenvedőkben. A
"nem megfelelő antidiuretikus hormon-kiválasztás szindróma" (SIADH) szintén
víz-túlterhelést okozhat. Ebben a szindrómában az agyalapi mirigy túl sok antidiuretikus
hormont termel, ezzel a veséket a víz visszaszívására serkenti.
Az agy sejtjei fokozottan érzékenyek a víz-túlterhelésre (akárcsak a kiszáradásra). Ha a víz-túlterhelés lassan alakul ki, az idegsejtek alkalmazkodni tudnak, ezért kevés tünet jelentkezik. Ha azonban gyorsan történik, zavartság, görcsök, és kóma fejlődhet ki.
Az orvosnak különbséget kell tennie a víz-túlterhelés és a többlet vérmennyiség között. Víz-túlterhelés és normális vérmennyiség esetén a többlet víz általában a sejtekbe mozog, szöveti duzzadás (ödéma) nem lép fel. Ha a víz-túlterhelés többlet vérmennyiséggel párosul, a többlet nátrium megakadályozza ennek belépését a sejtekbe, ehelyett a felesleg a sejteket körülvevő területen gyűlik össze, ödémát okozva a mellben, a hasban ás a lábszárakban.
