碳原子在大气、海洋、陆地和生物体之间不断循环。海洋在全球碳循环中扮演着主导角色，每年吸收人类活动排放的二氧化碳约四分之一。

在海面，二氧化碳溶解于海水中，并转化为溶解性无机碳。浮游植物通过光合作用将部分碳转化为有机物；一部分以颗粒形式沉入深海，或随洋流输送。从更长的时间尺度来看，碳酸盐贝壳的形成和溶解以及有机物在沉积物中的埋藏，都会使碳从活跃的碳循环中移除。

海洋环流、温度和生物活动的变化会改变这些通量的强度。人为碳的吸收已经降低了表层海水的pH值，并且这种影响还将持续下去。因此，了解海洋碳循环对于预测气候变化和未来海水化学成分至关重要。

海洋每年吸收数十亿吨碳，否则这些碳将留在大气中。