Oceány hrají jedinečnou roli při regulaci našeho klimatu, a to díky vysoké vodě specifická tepelná kapacita. To znamená, že ke zvýšení teploty určitého množství vody je zapotřebí hodně tepla. Naopak velké množství akumulovaného tepla se může pomalu uvolňovat. V kontextu oceánů tato schopnost uvolňovat obrovské množství tepla zmírňuje klima. Oblasti, které by měly být kvůli své zeměpisné šířce chladnější, zůstávají teplejší (například Londýn nebo Vancouver) a oblasti, které by měly být teplejší, zůstávají chladnější (například v létě San Diego). Tato vysoká měrná tepelná kapacita, ve spojení s průzračnou hmotou oceánu, umožňuje ukládat více než 1000krát více energie, než dokáže atmosféra pro ekvivalentní zvýšení teploty. Podle IPCC:
Od předchozí zprávy bylo zveřejněno velké množství nových údajů a IPCC byl schopen učinit mnoho prohlášení s větší jistotou: je přinejmenším velmi pravděpodobné, že oceány se oteplily, hladiny moře se zvýšily, kontrasty ve slanosti se zvýšily a koncentrace oxidu uhličitého se zvýšily a způsobily okyselení. O dopadech změny klimatu na velké cirkulační vzorce a cykly zůstává značná nejistota a stále je známo relativně málo o změnách v nejhlubších částech oceánu.