Il mare è una distesa di acqua salata ed è, generalmente, una porzione di oceano. L’oceano a differenza del mare è di dimensioni maggiori  e può contenere al suo interno mari, con caratteristiche geologiche dei fondali differenti: se il mare è un bacino stabile, l’oceano presenta invece dorsali che ne causano la continua espansione. Hanno inoltre salinità e temperatura differenti.

Il riscaldamento dell'acqua dipende soprattutto dall'irraggiamento solare e in minima parte dal calore interno della Terra. Questo provoca due conseguenze importanti: il fatto che dalla latitudine e dalle stagioni dipenda la temperatura superficiale e che la temperatura diminuisca con la profondità.

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Dall’irraggiamento solare dipende anche il colore dell’acqua in quanto la luce del Sole è formata da tante onde luminose di colore diverso. Alcuni di questi colori, come il giallo ed il rosso, vengono assorbiti, altri come il blu e il verde, vengono riflessi e catturati dai pigmenti della retina. In base alla capacità di penetrazione della luce nelle acque marine si distinguono:

• una zona eufotica (bene illuminata), entro i primi 200 metri, dove è possibile la fotosintesi clorofilliana e quindi il mare è ricco di nutrienti, i quali sono trasportati dalle correnti discensionali in quanto in questi ecosistemi mancano i produttori;

• una zona disfotica (scarsamente illuminata), fra i 200 e i 1000 metri, dove è possibile vedere, ma non è consentita la fotosintesi;

• una zona afotica, oltre i 1000 metri, dove non c’è luce, fatta eccezione per i fenomeni di bioluminescenza.

 

Dalla temperatura del mare dipende la salinità, più il mare è caldo e più l’acqua tende ad evaporare, di conseguenza c’è una maggiore concentrazione di sale. La salinità in particolare quantifica la concentrazione dei sali in un litro di acqua marina, in media del 35%o e dipende oltre che dall’evaporazione anche dal congelamento nonché dall’afflusso di acque dolci provenienti dai fiumi. Il sale più abbondante è il cloruro di sodio (NaCl), a causa della sua elevata solubilità.

Nell'acqua sono disciolti gas scambiati principalmente con l'atmosfera:

• ossigeno (O2), che deriva sia dall'atmosfera sia dall'attività fotosintetica degli organismi acquatici;

• anidride carbonica (CO2), che deriva sia dall'atmosfera sia dalla respirazione degli organismi acquatici; questo gas, a contatto con l'acqua, si trasforma in acido carbonico ed è utile per la costruzione degli esoscheletri calcarei di alcuni organismi;

• azoto (N2), che è un gas inerte tranne che per pochi microrganismi azotofissatori (appartenenti al gruppo delle alghe azzurre), che sono in grado di trasformarlo in ammoniaca (NH3);

• idrogeno solforato (H2S), che deriva sia da emissioni idrotermali sia dalla decomposizione dei zolfo batteri

 

Mediamente la densità dell'acqua di mare è di 1,026 g/ml (l'acqua pura, a 4 °C ha una densità di 1 g/ml), ma questo valore è variabile, perché dipende dalla temperatura e dalla concentrazione dei sali disciolti. 
Le acque più calde sono meno dense delle acque più fredde e quindi si stratificano in superficie;

• il ghiaccio è  meno denso dell'acqua liquida, e quindi si trova solo in superficie;

• le acque più salate sono più dense delle acque meno salate e quindi si stratificano in profondità;

• la pressione dell'acqua aumenta costantemente, di 1 atmosfera ogni 10 metri di profondità.