Förlisning kan ha krävt 100 dödsoffer - "Åtta kroppar har bärgats. Fyra människor har räddats, och de berättar att totalt 107 migranter befann sig ombord på båten", skriver den italienska kustbevakningen i ett uttalande.
Det var ett franskt militärfartyg, som under ett uppdrag för EU:s gränsbevakningsmyndighet Frontex undsatte de överlevande migranterna.
Frontex har skickat ett flygplan och den italienska marinen har skickat en helikopter för att delta i sökandet. Flera handelsfartyg i närheten har också styrt mot området.
Förlisningen inträffade på lördagen omkring fem mil utanför den libyska kusten. Det råder dåliga väderförhållanden i området, vilket försvårar sökningsarbetet.
Omkring 750 migranter har räddats av kustbevaknings- och militärfartyg liksom av besättningen på fiske- och handelsskepp på Medelhavet de senaste 24 timmarna. Sammanlagt tolv kroppar har bärgats, inklusive de döda från lördagens befarade massdrunkning.
Enligt FN:s beräkningar omkom fler än 5 000 migranter i fjol när de försökte korsa Medelhavet.
Sedan EU under våren 2016 gjort en uppgörelse med Turkiet har inflödet av flyktingar och migranter över Egeiska havet till Grekland minskat kraftigt. I stället har den tidigare mest använda rutten över Medelhavet från Libyen åter blivit allt vanligare.
Enligt italienska uppgifter registrerades över 180 000 flyktingar och migranter i italienska hamnar under 2016 - 10 000 fler än under det tidigare rekordåret 2014.
Även antalet omkomna på Medelhavet var rekordstort förra året: 5 000, jämfört med 3 800 under året innan, enligt FN:s uppgifter.