كثافة مياه البحر هي الكتلة الموجودة في وحدة حجم، وتتأثر بشكل أساسي بدرجة الحرارة والملوحة، مع تأثير أقل للضغط. المياه الباردة والمالحة أكثر كثافة من المياه الدافئة والعذبة. حتى اختلافات الكثافة الطفيفة، التي تصل إلى عُشر الكيلوغرام لكل متر مكعب، كافية لتحريك الدوران واسع النطاق للمحيط.

يحسب علماء المحيطات الكثافة من قياسات دقيقة لدرجة الحرارة والملوحة والضغط باستخدام معادلات الحالة المتعارف عليها دوليًا. وتُعدّ أسطح الكثافة، بدلًا من أسطح العمق، الإطار الطبيعي لفهم كيفية تحرك الكتل المائية واختلاطها. ويحدد التطبق الرأسي للكثافة مدى سهولة اختلاط عمود الماء بفعل الرياح أو الأمواج الداخلية.

في المناطق القطبية، يؤدي التبريد وتكوّن الجليد إلى زيادة الكثافة حتى يغوص الماء. أما في المناطق شبه الاستوائية، فيؤدي التبخر إلى رفع الملوحة والكثافة على السطح. وتُغذي هذه التغيرات الإقليمية في الكثافة في نهاية المطاف الدورة الحرارية الملحية العالمية. ولذلك، يُعدّ تحديد الكثافة بدقة أمراً بالغ الأهمية في الدراسات الرصدية والنمذجة للمحيطات.

يمكن لاختلاف في الكثافة لا يتجاوز جزءًا واحدًا من الألف أن يفصل بين كتل مائية متميزة تظل متميزة لعقود.