Schimbarile climatice pot afecta fauna oceanica prin schimbarea temperaturii, nivelului de aciditate sau a continutului de oxigen din apa. Aceste schimbari pot afecta cresterea si dezvoltarea animalelor marine, migratiile lor sau populatiile de hrana pe care se bazeaza. De exemplu, scaderea nivelului de oxigen din apa din cauza incalzirii globale poate duce la aparitia zonelor de apa anoxice, care nu sustin viata. Pe de alta parte, cresterea temperaturii poate induce migratia unor specii mai spre nord sau sud, schimband raporturile de putere din ecosistemul oceanic.