Mälarens tillstånd har undersökts årligen sedan 1965. De största vattenkemiska och biologiska förändringarna i Mälaren ägde rum från mätningarnas start fram till slutet på 1970-talet. Under denna period kompletterades samtliga större reningsverk med kemisk fällning. Detta minskade utsläppen av fosfor drastiskt och fosforhalterna sjönk följaktligen kraftigt i såväl Mälarens tillflöden och utlopp som i samtliga bassänger.
Efter denna kraftiga avlastning uppvisar de vattenkemiska förhållandena inga tydliga tidstrender, utan den stora mellanårsvariation som noteras för många vattenkemiska variabler, beror framförallt på variationer i vattenflödet från tillrinningsområdet. Den enda tydliga långtidstrenden för hela perioden från 1965 fram till i dag, är att alkaliniteten ökar i samtliga bassänger, vilket bidrar till att ytterligare förbättra den redan goda buffertkapacitet mot försurning.
Förutom att den totala fosforbelastningen på Mälaren har minskat med drygt 60% sedan slutet av 1960-talet, så har också det relativa bidraget från olika källor förändrats. Bidraget från punktkällor med direktutsläpp har minskat från 42% till 3% av den totala belastningen, medan den relativa andel som kommer från vattendrag har ökat från 49% till 72%. Näringsnivån i Mälarens bassänger styrs således idag nästan helt av fosfortillförseln från tillrinningsområdet. Om man enbart betraktar belastningen från punktkällor med direktutsläpp så har fosforutsläppen från dessa minskat med 97% och kväveutsläppen med 77% sedan slutet av 1960 talet.
Den mest betydande minskningen i belastningen på Mälaren efter 1985 var när utflödet från Bromma avloppsreningsverk avleddes till Östersjön 1989. Detta innebar att ca 22 ton fosfor och ca 1000 ton kväve per år avlastades från Mälaren. Denna åtgärd har dock mindre betydelse för Mälaren som helhet, eftersom reningsverket ligger i den östra delen av sjön, dvs. nära utloppet. Däremot minskade samtidigt kvävehalterna i Mälarens utlopp med ca 20%, vilket sannolikt kan tillskrivas denna avledning av avloppsvatten. Någon ytterligare minskning av kvävehalterna har inte registrerats efter detta. I och med omdirigeringen av Brommaverkets utlopp är nu denna del av Mälaren, med undantag för Ekebyhov avloppsreningsverk på Ekerö, helt fri från större kommunala avloppsutsläpp. Beträffande industriutsläpp till Mälaren är dock läget i stort sett oförändrat sedan 1985.
Lång- och kortsiktiga miljömål för Mälarens olika delbassänger fastslogs 1993. På kort sikt (inom 10 år) skulle fosforhalterna i Mälaren, beroende på vilken bassäng som avses, ligga 10–25 % lägre än halterna från 1981–85. Detta mål har endast uppnåtts under vissa år i Prästfjärden, Södra Björkfjärden och Skarven, medan fosforhalterna vid de andra stationerna fortfarande överskrider målet. En viss minskning av fosforhalterna har dock noterats för de flesta bassänger sedan miljömålet fastslogs.
Som långsiktigt mål skall totalfosforhalten inte överstiga den dubbla bakgrundshalten. De bakgrundshalter som tidigare beräknats för Mälarens olika bassänger förefaller dock orimligt lågt satta. Resultaten från modellsimuleringar visar att det långsiktiga målet är svårast att nå i b-bassängen (Blacken, Granfjärden och Västeråsfjärden). Sannolikt är bakgrundshalten kraftigt underskattad i denna bassäng. Det långsiktiga målet i b-bassängen bör ändras till samma nivå som i bassängerna a (Galten) och d (Ekoln och Skarven).