Pe măsură ce oceanul absoarbe dioxidul de carbon din atmosferă, reacțiile chimice cresc concentrația ionilor de hidrogen și scad pH-ul apei de mare. Acest proces este acidificarea oceanelor. PH-ul de suprafață a scăzut deja cu aproximativ 0,1 unități față de perioada preindustrială, reprezentând o creștere de aproximativ 30% a acidității.

Un pH mai scăzut reduce disponibilitatea ionilor de carbonat de care multe organisme au nevoie pentru a construi cochilii și schelete de carbonat de calciu. Coralii, pteropodele, stridiile și o parte din plancton sunt deosebit de sensibili. Acidificarea poate afecta, de asemenea, fiziologia, comportamentul și abilitățile senzoriale la pești și nevertebrate. Impactul variază în funcție de specie, stadiul de viață și condițiile locale, cum ar fi temperatura și starea nutrienților.

Deoarece CO2 este bine amestecat în atmosferă, acidificarea este un fenomen global, deși apele de coastă pot experimenta o variabilitate suplimentară a pH-ului din cauza proceselor locale. Reducerea emisiilor de CO2 este singura soluție fundamentală. Unele operațiuni de acvacultură deja tamponează chimia apei pentru a proteja larvele vulnerabile. Monitorizarea pe termen lung a chimiei carbonatului face acum parte din sistemul global de observare a oceanelor.

Cochilia subțire a unui pteropod poate începe să se dizolve în apă care este subsaturată în raport cu aragonit.