Încălzirea globală are un puternic impact asupra mediului marin, prin creșterea temperaturii apei și a nivelului mării, acidificarea apelor și reducerea cantității de oxigen. Aceste efecte pot duce la moartea recifelor de corali, la schimbarea comportamentului și distribuției animalelor marine și la creșterea frecvenței furtunilor și inundațiilor în zonele costiere.