Vandenynai vaidina unikalų vaidmenį reguliuodami mūsų klimatą, ir tai lemia aukštas vandens lygis savitoji šilumos talpa. Tai reiškia, kad tam tikro vandens temperatūrai pakelti reikia daug šilumos. Ir atvirkščiai, šis didelis saugomos šilumos kiekis gali lėtai išsiskirti. Vandenynuose šis gebėjimas išskirti didžiulį šilumos kiekį saikingai veikia klimatą. Vietos, kurios turėtų būti šaltesnės dėl savo platumos, išlieka šiltesnės (pavyzdžiui, Londonas ar Vankuveris), o vietovės, kuriose turėtų būti šilčiau, išlieka vėsesnės (pvz., San Diegas vasarą). Ši didelė savitoji šilumos talpa kartu su vienareikšmiška vandenyno mase leidžia kaupti daugiau nei 1000 kartų daugiau energijos nei atmosferoje, jei temperatūra padidėtų. Remiantis TKKK:
Nuo ankstesnės ataskaitos buvo paskelbta daugybė naujų duomenų, o IPCC sugebėjo pateikti daugiau pareiškimų su pasitikėjimu: bent jau labai tikėtina, kad vandenynai atšilo, pakilo jūros lygis, padidėjo druskingumo kontrastai, padidėjo anglies dioksido koncentracijos ir sukėlė rūgštėjimą. Lieka daug neaiškumų dėl klimato pokyčių įtakos dideliems cirkuliacijos modeliams ir ciklams, o apie pokyčius giliausiose vandenyno dalyse vis dar žinoma palyginti mažai.