Cszén-dioxid feloldódik az óceánban és képződikszénsav(H2CO3),bikarbonát(HCO3−) éskarbonát(CO32−). Van kbt ötvenszer annyi szén oldódik fel az óceánokban, mint amennyi a légkörben van. Az óceánok hatalmasként viselkednekszénnyelő, és felvették az emberi tevékenység által kibocsátott CO2 körülbelül egyharmadát.
A légkör szén-dioxid-koncentrációjának növekedésével az óceánokba történő fokozott szén-dioxid-felvétel az óceánok pH-értékének mérhető csökkenését okozza, amit ún.az óceánok elsavasodása. Ez a pH-csökkenés hatással van az óceánok biológiai rendszereire, elsősorban az óceánirameszesedőszervezetek. Ezek a hatások kiterjednek atápláléklánc-tólautotrófokhogyheterotrófokés olyan organizmusokat foglalnak magukban, mint plkokkolitoforok, korallok, foraminifera, tüskésbőrűek, rákfélékéspuhatestűek. Normál körülmények között a kalcium-karbonát stabil a felszíni vizekben, mivel a karbonát ion atúltelítőkoncentrációk. Az óceán pH-jának csökkenésével azonban ennek az ionnak a koncentrációja is csökken, és ha a karbonát alultelítődik, a kalcium-karbonátból készült szerkezetek érzékenyek az oldódásra. korallok,kokkolitofór algák, korallmoszatok, foraminiferák,rákfélékéspteropodákcsökkent meszesedést vagy fokozott oldódást tapasztalnak, ha megemelkedett CO2-nak vannak kitéve. A gáz oldhatósága csökken a víz hőmérsékletének növekedésével (kivéve, ha mindkét nyomás meghaladja a 300 bar-t és a hőmérséklet meghaladja a 393 K-t, csak mély geotermikus szellőzők közelében található), és ezért a légkörből történő felvétel sebessége csökken az óceánok hőmérsékletének emelkedésével.
Az óceán által felvett CO2 nagy része, ami a teljes légkörbe kibocsátott szén-dioxid körülbelül 30%-a, szénsavat képez egyensúlyban a bikarbonáttal. Ezen kémiai fajok egy részét a fotoszintetikus organizmusok fogyasztják, amelyek eltávolítják a szenet a ciklusból. A megnövekedett CO2 a légkörben csökkenéséhez vezetettlúgosságtengervízből, és aggodalomra ad okot, hogy ez hátrányosan érintheti a vízben élő szervezeteket. Különösen a lúgosság csökkenésével csökken a héjképzéshez szükséges karbonátok rendelkezésre állása, bár bizonyíték van arra, hogy bizonyos fajok fokozott héjtermelése megnövekedett CO2-tartalom mellettA NOAA 2008 májusában kijelenti: „A tudomány helyzetéről szóló adatlapszámáraaz óceánok elsavasodása", hogy:"Az óceánok elnyelték a fosszilis tüzelőanyagok elégetése során felszabaduló szén-dioxid (CO2) körülbelül 50%-át, ami kémiai reakciókat eredményez, amelyek csökkentik az óceán pH-értékét. Ez az ipari kor kezdete óta a hidrogénionok (savasság) körülbelül 30%-os növekedését okozta az „óceán savasodásaként” ismert folyamat révén. Egyre több tanulmány igazolta a tengeri élőlényekre gyakorolt káros hatásokat, többek között: A zátonyépítő korallok csontvázaik előállításának sebessége csökken, miközben számos medúza termelése nő.
Csökken a tengeri algák és a szabadon úszó zooplankton azon képessége, hogy fenntartsák a védőhéjakat.
A tengeri lárvafajok túlélése, beleértve a kereskedelmi halakat és a kagylókat is, csökken."
Ezenkívül az Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ezt írja a Climate Change 2007: Összesítő jelentésében: "Az antropogén szénfelvétel 1750 óta az óceánok savasabbá válásához vezetett, és a pH-érték átlagosan kb. 0,1 egység a növekvő légköri CO2-koncentráció további savasodáshoz vezet... Míg az óceánok megfigyelt savasodásának hatásai a tengeri bioszférára még nem dokumentáltak, az óceánok fokozatos savasodása várhatóan negatív hatással lesz a tengeri kagylóképző szervezetekre (pl. korallokra). és függő fajaik."
Néhány tengeri meszesedő élőlényt (beleértve a korallzátonyokat is) kiemeltek a nagy kutatóintézetek, köztük a NOAA, az OSPAR bizottság, a NANOOS és az IPCC, mivel legfrissebb kutatásaik azt mutatják, hogy az óceánok savasodása várhatóan negatív hatással lesz rájuk.A szén-dioxidot hidrotermális szellőzőnyílásokon keresztül is bejuttatják az óceánokba. A Champagne hidrotermikus szellőzőnyílás az északnyugati Eifuku volcano atMarianas-árok tengeri nemzeti emlékműve, szinte tiszta folyékony szén-dioxidot termel, egyike annak a két ismert telephelynek a világon.
