해양이 대기에서 이산화탄소를 흡수하면 화학 반응으로 인해 수소 이온 농도가 증가하고 해수의 pH가 낮아집니다. 이러한 과정을 해양 산성화라고 합니다. 표층 pH는 산업화 이전 시대보다 이미 약 0.1 단위 감소했으며, 이는 산성도가 약 30% 증가했음을 의미합니다.

pH가 낮아지면 많은 생물들이 탄산칼슘으로 껍데기와 골격을 만드는 데 필요한 탄산 이온의 이용 가능성이 줄어듭니다. 산호, 익족류, 굴, 그리고 일부 플랑크톤은 특히 민감합니다. 산성화는 또한 어류와 무척추동물의 생리, 행동, 감각 능력에도 영향을 미칠 수 있습니다. 그 영향은 종, 생애 단계, 그리고 온도 및 영양 상태와 같은 지역적 조건에 따라 다릅니다.

이산화탄소는 대기 중에 잘 섞여 있기 때문에 해양 산성화는 지구적인 현상이며, 연안 해역은 지역적인 과정으로 인해 pH 변동이 더 심해질 수 있습니다. 이산화탄소 배출량 감축이 유일한 근본적인 해결책입니다. 일부 양식장에서는 이미 취약한 유생을 보호하기 위해 수질 완충제를 사용하고 있습니다. 탄산염 화학에 대한 장기 모니터링은 현재 전 세계 해양 관측 시스템의 일부입니다.

익족류의 얇은 껍데기는 아라고나이트가 충분히 포화되지 않은 물에서 녹기 시작할 수 있습니다.