Csüsinikdioksiid lahustub ookeanis ja moodustubsüsihape(H2CO3),bikarbonaat(HCO3−) jakarbonaat(CO32−). Seal on umbest viiskümmend korda rohkem süsinikku on ookeanides lahustunud kui atmosfääris. Ookeanid toimivad tohutultsüsiniku valamuja on neelanud ligikaudu kolmandiku inimtegevusest põhjustatud CO2-st.
Süsinikdioksiidi kontsentratsiooni suurenemisega atmosfääris põhjustab süsinikdioksiidi suurenenud neeldumine ookeanidesse ookeanide pH mõõdetavat langust, mida nimetatakse nn.ookeanide hapestumine. See pH langus mõjutab ookeanide, peamiselt ookeanide, bioloogilisi süsteemelupjuvorganismid. Need mõjud hõlmavadtoiduahelalatesautotroofidjuurdeheterotroofidja hõlmavad selliseid organisme nagukokolitofoorid, korallid, foraminifera, okasnahksed, koorikloomadjamolluskid. Normaalsetes tingimustes on kaltsiumkarbonaat pinnavetes stabiilne, kuna karbonaadi ioon onüleküllastavkontsentratsioonid. Kuid kui ookeani pH langeb, väheneb ka selle iooni kontsentratsioon ja kui karbonaat muutub alaküllastumaks, on kaltsiumkarbonaadist valmistatud struktuurid lahustumise suhtes haavatavad. korallid,kokolitofoorvetikad, korallvetikad, foraminifera,karbidjapteropoodidväheneb lupjumine või paraneb lahustumine, kui nad puutuvad kokku kõrgendatud CO2-ga.Gaasi lahustuvus väheneb vee temperatuuri tõustes (välja arvatud juhul, kui mõlema rõhk ületab 300 baari ja temperatuur ületab 393 K, leidub ainult sügavate geotermiliste ventilatsiooniavade läheduses) ja seetõttu ka atmosfäärist neeldumise kiirus väheneb ookeanide temperatuuri tõustes.
Suurem osa ookeani neelavast CO2-st, mis moodustab umbes 30% kogu atmosfääri paisatavast CO2-st, moodustab bikarbonaadiga tasakaalus süsihappe. Mõnda neist keemilistest liikidest tarbivad fotosünteesivad organismid, mis eemaldavad tsüklist süsiniku. Suurenenud CO2 sisaldus atmosfääris on viinud selle vähenemisenialuselisusmereveest ja on muret, et see võib vees elavaid organisme kahjustada. Eelkõige väheneb leeliselisuse vähenemisega karbonaatide kättesaadavus kestade moodustamiseks, kuigi on tõendeid selle kohta, et teatud liikide puhul on suurenenud kestade tootmine suurenenud CO2 sisalduse korral.NOAA väidab oma 2008. aasta maikuus "Teaduse seisukorda puudutav teabelehtjaoksookeanide hapestumine" et:"Ookeanid on absorbeerinud umbes 50% fossiilkütuste põletamisel eralduvast süsinikdioksiidist (CO2), mille tulemuseks on keemilised reaktsioonid, mis langetavad ookeani pH-d. See on põhjustanud vesinikioonide (happesuse) tõusu umbes 30% võrra alates tööstusajastu algusest protsessi kaudu, mida tuntakse kui "ookeani hapestumist". Üha rohkem uuringuid on näidanud kahjulikku mõju mereorganismidele, sealhulgas: riffe ehitavate korallide luustiku tootmise kiirus väheneb, samas kui paljude meduuside tootmine suureneb.
Merevetikate ja vabalt ujuva zooplanktoni võime säilitada kaitsekesta on vähenenud.
Vastsete mereliikide, sealhulgas kaubanduslike kalade ja karpide ellujäämine on vähenenud.
Samuti kirjutab valitsustevaheline kliimamuutuste paneel (IPCC) oma kliimamuutuste aruandes 2007: kokkuvõtlik aruanne: "Inimtekkelise süsiniku omastamine alates 1750. aastast on viinud ookeani happelisemaks muutumiseni, mille pH on keskmiselt langenud 0,1 ühikut atmosfääri CO2 kontsentratsiooni suurenemine viib edasise hapestumiseni ... Kuigi ookeanide hapestumise mõju mere biosfäärile on veel dokumenteerimata, on ookeanide järkjärguline hapestumine negatiivselt mõjunud merekarpe moodustavatele organismidele (nt korallidele). ja nendest sõltuvad liigid."
Suured uurimisagentuurid, sealhulgas NOAA, OSPAR-i komisjon, NANOOS ja IPCC, on välja toonud mõned mere lubjastuvad organismid (sealhulgas korallrifid), kuna nende uusimad uuringud näitavad, et ookeanide hapestumine mõjutab neid negatiivselt.Süsinikdioksiid viiakse ookeanidesse ka hüdrotermiliste tuulutusavade kaudu. Champagne hüdrotermiline tuulutusava, mis asub Loode-Eifuku volcano juuresMarianase süviku mereväe rahvusmonument, toodab peaaegu puhast vedelat süsinikdioksiidi, mis on üks kahest teadaolevast kohast maailmas.
