Noget af atmosfærens CO2 absorberes i havvand, (primært i kolde egne) og en del føres af havstrømme ned i dybhavet. I varmere egne dukker det op til overfladen og noget af det indgår i fotosyntese og fødekæden og noget afgives igen til atmosfæren. Calciumbikarbonat, som omtalt i afsnittet ”før-biologisk tid”, vil fx blive brugt af mikroorganismer til dannelse af kalkflagellater. Herved bindes kulstoffet i levende organismer. I havoverfladen forbruges altså både nyt og gammelt CO2 til fotosyntesen af plankton m.m. Her produceres også ilt og kulhydrater ved hjælp af solenergien. Fødekæden i havet: plankton der bliver spist af mindre dyr som igen bliver spist af større dyr osv. binder således en del kulstof i organismerne i dette element.
Som på landjorden foregår der en nedbrydning ved død, hvorved det meste kulstof vender tilbage til atmosfæren eller havet i form af CO2. (Figurens røde kredsløb) En del af de døde organiske stof synker dog til bunds og aflejrer en ikke uvæsentlig del af jordens kulstofpulje. Den gennemsnitlige opholdstid i oceanerne for kulstof er 350 år og 1000 år for dybhavet. Oceanerne bliver således med deres indhold af uorganisk kulstof og organisk kulstof (levende og døde organismer) et meget betydeligt reservoir eller pulje i det store kulstofregnskab. I det aktive kulstofkredsløb indeholder dette reservoir 93,2% af den samlede mængde. Men forholdet mellem C-14 og C-12 i havets biomasse er anderledes end i den øvrige biomasse, hvor forholdet afspejler det atmosfæriske. Da havet huser betydelige mængder meget gammelt kulstof vil alt maritimt liv blive født med en vis C-14 alder, som ikke umiddelbart kan forudsiges.
