海水中CO₂的垂直分布：海水中CO2的浓度随深度而增加。
在海水的上层浓度总是较低。由于藻类的光合作用消耗，白天CO₂往往不饱和，而夜间有所恢复（生物呼吸放出、 从大气中扩散进入）。在海水的深层CO2的浓度总是较高的。由于下沉有机物的分解、生物的呼吸和压力的增加，CO₂溶解度随深度增加。
某些海域的上升流会把更多的CO₂带入表层。

海流示踪剂、碳14和U系测年。