Các nhà khoa học ước tính rằng khoảng một nửa lượng oxy sản xuất trên Trái đất đến từ đại dương. Phần lớn sản lượng này là từ sinh vật phù du đại dương - thực vật trôi dạt, tảo và một số vi khuẩn có thể quang hợp. Một loài đặc biệt, Prochlorococcus, là sinh vật quang hợp nhỏ nhất trên Trái đất. Nhưng loài vi khuẩn nhỏ bé này tạo ra tới 20% lượng oxy trong toàn bộ sinh quyển của chúng ta. Đó là tỷ lệ phần trăm cao hơn tất cả các khu rừng mưa nhiệt đới trên đất liền cộng lại.
Việc tính toán chính xác tỷ lệ phần trăm oxy được tạo ra trong đại dương rất khó khăn vì lượng oxy liên tục thay đổi. Các nhà khoa học có thể sử dụng hình ảnh vệ tinh để theo dõi các sinh vật phù du quang hợp và ước tính lượng quang hợp xảy ra trong đại dương, nhưng hình ảnh vệ tinh không thể kể hết toàn bộ câu chuyện. Lượng sinh vật phù du thay đổi theo mùa và để đáp ứng với những thay đổi về lượng dinh dưỡng, nhiệt độ và các yếu tố khác của nước. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng lượng oxy ở những địa điểm cụ thể thay đổi theo thời gian trong ngày và thủy triều.
Điều quan trọng cần nhớ là mặc dù đại dương tạo ra ít nhất 50% lượng oxy trên Trái đất, nhưng sinh vật biển lại tiêu thụ lượng oxy tương đương. Giống như động vật trên cạn, động vật biển sử dụng oxy để thở, cả thực vật và động vật đều sử dụng oxy để hô hấp tế bào. Oxy cũng được tiêu thụ khi thực vật và động vật chết phân hủy trong đại dương. Ngoài ra còn có oxy trong khí quyển được tích lũy qua hàng trăm triệu năm. Là động vật trên cạn, hầu hết lượng oxy mà con người hít thở đều đến từ nguồn này.
Điều này đặc biệt có vấn đề khi tảo nở hoa chết và quá trình phân hủy sử dụng oxy nhanh hơn mức có thể được bổ sung. Điều này có thể tạo ra những khu vực có nồng độ oxy cực thấp hoặc tình trạng thiếu oxy. Những khu vực này thường được gọi là vùng chết vì nồng độ oxy quá thấp để hỗ trợ hầu hết sinh vật biển. Trung tâm Khoa học Ven biển Quốc gia của NOAA tiến hành nghiên cứu và dự báo sâu rộng về sự nở hoa của tảo và tình trạng thiếu oxy để giảm bớt tác hại đối với hệ sinh thái đại dương và môi trường con người.
