Etter hvert som havet absorberer karbondioksid fra atmosfæren, øker kjemiske reaksjoner konsentrasjonen av hydrogenioner og senker pH-verdien i sjøvannet. Denne prosessen kalles havforsuring. Overflate-pH-verdien har allerede sunket med omtrent 0,1 enheter siden førindustriell tid, noe som representerer en økning i surhetsgraden på omtrent 30 prosent.

Lavere pH reduserer tilgjengeligheten av karbonationer som mange organismer trenger for å bygge skall og skjeletter av kalsiumkarbonat. Koraller, pteropoder, østers og noe plankton er spesielt følsomme. Forsuring kan også påvirke fysiologi, atferd og sensoriske evner hos fisk og virvelløse dyr. Virkningene varierer etter art, livsstadium og lokale forhold som temperatur og næringsstatus.

Fordi CO2 er godt blandet i atmosfæren, er forsuring et globalt fenomen, selv om kystvann kan oppleve ytterligere pH-variasjoner fra lokale prosesser. Å redusere CO2-utslipp er den eneste grunnleggende løsningen. Noen akvakulturanlegg buffer allerede vannkjemien for å beskytte sårbare larver. Langsiktig overvåking av karbonatkjemi er nå en del av det globale havobservasjonssystemet.

En pteropods tynne skall kan begynne å løse seg opp i vann som er undermettet med hensyn til aragonitt.