La biodiversité marine et notamment les récifs coralliens sont particulièrement touchés.
Le changement climatique affecte aussi la température des océans. Ainsi, depuis le milieu du XXe siècle, le nombre de jours de canicules marines (pics de très forte chaleur sur au moins 5 jours consécutifs) a plus que doublé. La biodiversité marine et notamment les récifs coralliens sont particulièrement touchés.