海水pH值的下降主要是由於人類活動導致的過量二氧化碳排放，這些二氧化碳溶解於海水中，與水分子反應形成碳酸氫根離子(HCO3-)和氫離子(H+)，導致海水pH值下降，這一現象被稱為海洋酸化。
一般來說，海洋表層水的pH值約為8.2，呈弱鹼性，自從工業革命以來，由於人類活動的影響，海洋吸收了約三分之一的人類活動排放的二氧化碳，導致海水的平均pH值從8.18降至8.07，雖然這看起來變化不大，但實際上海水的酸度已經增加了30%。根據預測，到2100年，全球海水的平均pH值可能會進一步下降到7.9或7.8，這意味著海水酸度相較於工業革命開始時將提高約100%至150%。
此外，海水pH值的下降對海洋生態系統產生了重大影響，尤其是對那些依賴於碳酸鈣飽和水和適應目前海水酸鹼度的生理和代謝過程的海洋生物，如珊瑚礁和某些貝類。因此，減少大氣中二氧化碳的排放，是減緩海洋酸化過程的重要措施。