气候变化导致海洋生物种类变化、红树林北迁、珊瑚白化等影响。近20年来，气候变暖和海温上升等原因造成中国近海的海洋生物物种北移，长江口和东海区的浮游动物暖水种类丰度增加，暖温性种类下降。台湾海峡渔获物组成中，暖水性鱼种的比例增加，而暖温性鱼种比例下降了10%－20%。气候变暖造成红树林自然分布和人工栽培范围向较高纬度扩展，使原来不适宜红树林生长的地区变为适宜生长区，20世纪80年代人工栽培范围北迁到浙江南部沿岸，现已引种到长江口以南海域。中国南部和东南沿海均发现了不同程度的珊瑚白化和死亡现象，南海北部湾涠洲岛珊瑚礁白化严重。 

未来温度升高2℃，各种红树植物分布区将可能会向北扩展，平均北扩约2.5个纬度，群落物种也会增加。但气温超过35 ℃，红树林根的结构、苗的发育、光合作用将受到较大的负面影响。水温上升会对中国海洋鱼类的洄游路线、距离和地点产生重要影响，暖水性和冷水性物种分布地带均将发生变化。南沙海域珊瑚礁可能会停止生长，某些造礁生物面临灭绝的危险，从而可能对珊瑚礁海洋生物多样性造成致命的影响。