海洋酸化是地球海洋 pH 值的降低。 從 1751 年到 2021 年，海洋表面的平均 pH 值從大約 8.25 下降到 8.14。 海洋酸化的根本原因是人類活動排放的二氧化碳導致大氣中的二氧化碳 (CO2) 水平超過 410 ppm（2020 年）。 海洋從大氣中吸收二氧化碳。 這導致碳酸 (H2CO3) 的形成，后者離解成碳酸氫根離子 (HCO-3) 和氫離子 (H+)。 游離氫離子 (H+) 會降低海洋的 pH 值，從而增加酸度（這并不意味著海水仍然是酸性的；它仍然是堿性的，pH 值高于 8）。 pH 值的降低對應于碳酸根離子濃度的降低，碳酸根離子是碳酸鈣 (CaCO3) 殼和骨架的主要組成部分。 軟體動物、牡蠣和珊瑚等海洋鈣化生物尤其受此影響，因為它們依賴碳酸鈣來建造貝殼和骨骼。

pH 值從 8.25 到 8.14 的變化代表著世界海洋中氫離子濃度增加了近 30%（pH 標度是對數的，因此 pH 單位變化一相當于氫離子濃度變化十倍 離子濃度）。 海面 pH 值和碳酸鹽飽和度狀態因海洋深度和位置而異。 更冷和更高緯度的水域有能力吸收更多的二氧化碳。 這會增加酸度，降低這些地區的 pH 值和碳酸鹽飽和狀態。 影響大氣-海洋 CO2 交換并因此影響當地海洋酸化的其他因素包括：洋流和上升流區、靠近大陸大河、海冰覆蓋以及與化石燃料燃燒和農業產生的氮和硫的大氣交換。

海洋 pH 值降低對海洋生物有一系列潛在的有害影響。 這些包括減少鈣化、降低新陳代謝率、降低免疫反應以及減少生殖等基本功能的能量。 因此，海洋酸化的影響正在影響為大部分人類提供食物、生計和其他生態系統服務的海洋生態系統。 大約 10 億人完全或部分依賴珊瑚礁提供的漁業、旅游業和海岸管理服務。 因此，持續的海洋酸化可能威脅到與海洋相連的未來食物鏈。

聯合國可持續發展目標 14（水下生物）的目標是盡量減少和解決海洋酸化的影響。 減少二氧化碳排放（即氣候變化緩解措施）是解決海洋酸化根本原因的xxx解決方案。 實現從大氣中去除二氧化碳的緩解措施將有助于扭轉海洋酸化。 更具體的基于海洋的緩解方法（例如提高海洋堿度、增強風化作用）也可以減少海洋酸化。 這些策略正在研究中，但通常技術準備程度較低且存在許多風險。

海洋酸化在地球歷史上曾發生過。 由此導致的海洋生態崩潰對全球碳循環和氣候產生了長期影響。

當前（2021 年）大氣中的二氧化碳 (CO2) 水平約為 415 ppm，比工業化前濃度高出約 50%。 目前的升高水平和快速增長速度在過去 5500 萬年的地質記錄中是前所未有的。 這種過量二氧化碳的來源顯然是人為驅動的，反映了人為化石燃料、工業和土地利用/土地變化排放的混合。 海洋充當人為二氧化碳的碳匯，約占人為二氧化碳排放總量的四分之一。 然而，海洋中額外的 CO2 導致海水酸堿化學向更酸性、更低 pH 條件和更低飽和狀態的碳酸鹽礦物全面轉變，這些碳酸鹽礦物用于許多海洋生物的外殼和骨骼。

自 1850 年以來累計，海洋匯容納了高達 175 ± 35 吉噸的碳，其中超過三分之二 (120 GtC) 自 1960 年以來被全球海洋吸收。在歷史時期，海洋匯增加了 與指數人為排放增加的步伐。 從 1850 年到 2022 年，海洋吸收了人為排放總量的 26%。 1850 年至 2021 年期間的排放量總計 670±65 十億噸碳，分布在大氣 (41%)、海洋 (26%) 和陸地 (31%) 之間。

碳循環描述了海洋、陸地生物圈、巖石圈和大氣之間的二氧化碳通量 (CO_{2)。 碳循環涉及有機化合物如纖維素和無機碳化合物。}