जैसे-जैसे महासागर वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड अवशोषित करता है, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कारण हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता बढ़ती है और समुद्री जल का pH मान कम हो जाता है। इस प्रक्रिया को महासागरीय अम्लीकरण कहते हैं। औद्योगिक क्रांति से पहले की तुलना में सतही pH मान लगभग 0.1 इकाई कम हो चुका है, जो अम्लता में लगभग 30 प्रतिशत की वृद्धि दर्शाता है।

कम pH मान कैल्शियम कार्बोनेट से कवच और कंकाल बनाने के लिए आवश्यक कार्बोनेट आयनों की उपलब्धता को कम कर देता है। प्रवाल, प्टेरोपॉड, सीप और कुछ प्लवक विशेष रूप से संवेदनशील होते हैं। अम्लीकरण मछलियों और अकशेरुकी जीवों की शारीरिक क्रिया, व्यवहार और संवेदी क्षमताओं को भी प्रभावित कर सकता है। इसका प्रभाव प्रजाति, जीवन अवस्था और स्थानीय परिस्थितियों जैसे तापमान और पोषक तत्वों की स्थिति के अनुसार भिन्न होता है।

वायुमंडल में CO2 की व्यापक उपलब्धता के कारण अम्लीकरण एक वैश्विक घटना है, हालांकि स्थानीय प्रक्रियाओं के कारण तटीय जल के pH में अतिरिक्त भिन्नता देखी जा सकती है। CO2 उत्सर्जन को कम करना ही एकमात्र मूलभूत समाधान है। कुछ मत्स्यपालन संस्थाएं पहले से ही संवेदनशील लार्वा की सुरक्षा के लिए जल रसायन को संतुलित करती हैं। कार्बोनेट रसायन की दीर्घकालिक निगरानी अब वैश्विक महासागर अवलोकन प्रणाली का हिस्सा है।

एक टेरोपॉड का पतला खोल ऐसे पानी में घुलना शुरू हो सकता है जो आर्गोनाइट के संबंध में असंतृप्त हो।