Algumas espécies de peixe, crustáceos e moluscos podem ser causa de alergias, que são reacções do organismo a substâncias nocivas ou estranhas. Em muitas delas, o mecanismo é mediado pelas imunoglobulinas IgE que reagem com o alergeno. No que respeita aos peixes, a histaminose é o problema mais frequente a qual é devida à presença de elevados teores de histamina. As espécies mais frequentemente referidas como causadoras de histaminose são o atum, cavala e sarda. Algumas proteínas do peixe, como as parvalbuminas, e dos crustáceos, nomeadamente a tropomiosina, têm sido também associadas a reacções alérgicas de alguns consumidores. Muitas das reacções alérgicas atribuídas ao marisco são ligeiras e limitadas a simples urticária (erupções cutâneas ou vermelhidão da pele). Alguns métodos de preparação podem eliminar, parcial ou completamente, os alergenos presentes. Assim se explica o facto de algumas pessoas alérgicas tolerarem bem certos tipos de peixe como o atum e o salmão em conserva, mas manifestarem sintomatologia alérgica ao consumo destes peixes cozinhados da forma usual.

Contudo, não se deve confundir alergia com intoxicação alimentar a qual é devida à presença de bactérias ou de outros agentes patogénicos. Neste caso, os sintomas e os sinais são mais graves, com náuseas, vómitos e fezes mais ou menos líquidas, com ou sem febre, e com repercussões graves ao nível do sistema cárdio-respiratório potencialmente perigosas para a vida humana.