洋酸化可能会对具有石灰质外壳的海洋生物（例如牡蛎、蛤、海胆和珊瑚）有着深远影响，因为他们形成外壳的能力将会减弱，碳酸盐补偿深度将更接近海面。受影响的浮游生物将包括被称为pteropod的蜗牛样软体动物, 以及被称为钙板金藻和有孔虫门的藻类。所有这些都是食物链的重要组成部分，其数量的减少将产生重大后果。在热带地区，珊瑚可能会受到严重影响，因为它将更难构造其碳酸钙骨架， 这将对其他珊瑚礁居民产生不利影响。在地球的地质史中，目前海洋酸化的速度似乎是空前的，这使得我们不清楚海洋生态系统能在多大程度上适应未来的变