海洋的特征
海洋的许多重要特征皆由海水的温度和盐度决定，此外再加上压力，便决定了海水的密度。海水的热量主要来自其表面吸收的太阳能，而表面的水温会随纬度不同而有明显的差异。但表面温度的分布却明显受到表层洋流的热传导以及诸如涌升流(Upwelling)等其他区域性特征之影响，广阔海洋的温度从不到-1℃直到28℃(30～82℉)不等。在热带及温带纬度地区，大洋海水的温度在温跃层(位于海水充分混合、深达100公尺左右的表层之下)下降得最为明显。深於1公里後的水温变化缓慢，趋向一般在2℃以下的底层水温。以总量来看，约有50%的大洋水温介於1.3～3.8℃间。海水表层的盐度──即海水中所含溶盐的比率──各不相同，主要视当地海水的蒸发流失量和降雨量之间的对比而定。大洋的平均盐度为34.7。有大河注入大量淡水或大量冰山融化的地区，海水盐度会略低;蒸发水量极高的地区，盐的浓度就会高一点。
海洋中的物质
海水含有各式各样溶解的无机物，有机物，气体和有机物。除了以上溶解成分，它还含有悬浮微粒物质(如浮游生物)。除了水之外，最丰富的无机成分依序为氯化物、钠、硫酸盐、镁、钙、钾和重碳酸盐等。这些主要成分不像许多微量物质，其浓度各不相同但几乎和盐度成固定比例。大洋海水呈微碱性，pH值接近8。地球化学家认为，尽管物质不断进出增减，至少过去6亿年来，海水的主要组成特征多少维持一致。
海洋似乎是在地球史的初期形成的。在地球温度升高、分成3个主要地带(地核、地幔、地壳)时，火山作用将大量水蒸气连同其他过剩的挥发性物质一起从地球内部释放出来，并带往熔岩的表面。水蒸气形成热云溢出熔岩，随後凝结成足够的水量而形成海洋。