通过浮游植物的光合作用固定二氧化碳成为颗粒有机碳POC(如浮游植物本身)和溶解有机碳DOC

海洋既可从大气中吸收二氧化碳也可向大气中排放二氧化碳。，

海洋中的碳可分为无机碳和有机碳，在有机碳中可分为生物有机碳和非生物有机碳。

海洋中的无机碳——其一是指含碳的无机盐；其二是指溶于海水中的二氧化碳，其在海水中的存在形式是：气体二氧化碳、二氧化碳(水化)、碳酸、碳酸根离子、碳酸氢根离子等,其中碳酸氢根占大多数，以这些形式存在的二氧化碳是供给海洋初级生物进行光合作用的碳源。海水总量约为1.351×10^18立方米，若以每立方米平均溶解有2mol（以88克计）二氧化碳计，则这些溶于海水中的二氧化碳总量则有118万亿吨之多，其在海水中的质量浓度为88ppm，海面以下20米水层的二氧化碳含量约6336亿吨

海洋中的生物有机碳——指海洋生物（包括活的和死的、微型生物和微生物），其总量不详。

海洋中的非生物有机碳——指悬浮于水中和沉降到海底的颗粒有机碳和溶解于海水中的“溶解有机碳DOC”， 在“溶解有机碳”中有5%是生物可利用的“活性溶解有机碳”，有95%是生物不能利用的“惰性溶解有机碳RDOC”， “惰性溶解有机碳RDOC”可在海洋中储存超过5000年。

海洋吸收或储存二氧化碳的原理机制分为溶解度泵、生物泵、微型生物碳泵三种：

一、溶解度泵——通过二氧化碳的的物理溶解作用实现从表层到深层的转移以暂存二氧化碳于水中。溶解于海水中的二氧化碳有两个来源：1是来源于大气中的二氧化碳；2是来源于微生物分解海洋中的有机物生成的二氧化碳。

溶解于海水中的二氧化碳是供给海洋初级生物（浮游生物）进行光合作用的碳源