全球变暖不是二氧化碳排放过量造成的唯一问题，科学家研究过去2200 万年来水的pH 值和二氧化碳含量，发现若二氧化碳排放量依照现在的趋势不变，海洋很快就会像1,400 万年前一样酸，扼杀海洋生物或改变它们的觅食与迁徙习性。
海洋会从大气吸收二氧化碳，由于二氧化碳是酸性气体，溶在海水中会让海洋PH 值下降，当水pH 下降就是海洋酸化。大气三分之一二氧化碳排放是由化石燃料燃烧引起的，自工业革命开始以来已向海洋释放 5,250 亿吨二氧化碳。
英国卡迪夫大学科学家发布在地球与行星科学通信《Earth and Planetary Science Letters》上的一项研究指出，大气中的二氧化碳水平将很快与1,400 万年以前一样高，当时地球平均气温比现在高摄氏3 度。由于全球迅速变暖，到 2100 年海洋 pH 值将急剧下降。
目前的pH 值已可能低于过去200 万年的任何时间，虽然科学家仍需要进一步实验来确定这种变化的确切后果，但接下来的几十年里，有一件事显而易见，首先是过度酸化不仅彻底扼杀珊瑚礁，酸化将对许多生态系统统造成灾难性破坏，减少许多动物食物来源的水中植物。
科学家已知从大气吸收愈多二氧化碳导致的海洋酸化，对贝类、浮游生物和珊瑚这些依赖溶解矿物质形成贝壳和外骨骼的无脊椎动物来说很致命。根据哈佛公报（Harvard Gazette）刊登的研究进一步发现，海洋酸化会造成属于软骨鱼类的鳐鱼幼鱼部分骨骼矿化减少，但在其他方面增加矿化程度，最终影响它们移动与觅食的方式。
鱼类受海洋酸化造成的环境压力也会出现代谢率上升与行为改变等影响，但是原本科学家以为鱼类较能适应这种变化，但这项发现显示气候变迁对海洋生物的影响范围比科学家原本想象的还要广泛。接下来哈佛科学家要研究硬骨鱼是否也会出现同样的变化。