人類活動令大氣中溫室氣體濃度上升，引致溫室效應增強，令整個地球累積額外的熱能。大部份額外的熱能都進入了海洋。暖化並不局限於海洋表面，觀測數據顯示從海洋表面到2000米以下亦有暖化跡象。海洋暖化的一個直接後果是海平面高度上升。根據政府間氣候變化專門委員會 (IPCC) 第五次評估報告，在1993至2010年間，海水受熱膨脹對全球平均海平面上升的貢獻是每年約1.1毫米。
由不同觀測資料得出的全球海面溫度距平 (相對於1961-1990年) (來源：IPCC, 2013)
