تتراوح درجة حرارة المحيطات من حوالي -2 درجة مئوية في المياه القطبية والعميقة إلى أكثر من 30 درجة مئوية في المياه السطحية الاستوائية. وتحدد درجة الحرارة، إلى جانب الملوحة، كثافة المياه، وبالتالي تحرك دورانها. كما أنها تتحكم في ذوبان الغازات، ومعدلات التفاعلات البيولوجية، وتوزيع الكائنات البحرية.

تُقاس درجة حرارة سطح المحيط بواسطة السفن والعوامات والأقمار الصناعية، بينما تُجرى دراسة الطبقات الداخلية باستخدام أجهزة قياس الموصلية والحرارة والعمق (CTD) وعوامات أرغو والثدييات البحرية المجهزة بأجهزة قياس. وقد شهدت الطبقة العليا من المحيط ارتفاعًا ملحوظًا في درجة حرارتها خلال العقود الأخيرة، نتيجة امتصاصها لمعظم الحرارة الزائدة المحتبسة بفعل غازات الاحتباس الحراري. ويساهم هذا الاحترار في ارتفاع مستوى سطح البحر من خلال التمدد الحراري، كما يُفاقم موجات الحر البحرية التي تُلحق الضرر بالشعاب المرجانية وغابات عشب البحر ومصائد الأسماك.

يشمل التركيب الحراري الرأسي الطبقة المختلطة الدافئة، والطبقة الحرارية حيث تنخفض درجة الحرارة بسرعة، والمحيط العميق البارد. وتؤثر التغيرات في هذا التركيب على التطبق الحراري، وإمدادات المغذيات، وشدة الأعاصير المدارية. ويُعدّ الرصد المستمر لدرجة الحرارة عنصرًا أساسيًا في نظام رصد المحيطات العالمي.

• قياس المحتوى الحراري لمياه البحر
• يتحكم في الكثافة والكيمياء والبيولوجيا
• تم قياس السطح والداخل بواسطة منصات متعددة
• ارتفاع بسبب تغير المناخ