L'océanographie physique étudie les propriétés physiques des océans et les processus qui régissent leurs mouvements. Elle englobe les courants, les vagues, les marées, la turbulence, la distribution de la température et de la salinité, ainsi que les échanges de chaleur et de quantité de mouvement avec l'atmosphère.

Les océanographes physiciens utilisent une combinaison de théorie, d'observations et de modèles numériques. Les observations proviennent de satellites, de flotteurs Argo, de mouillages, de navires de recherche et de radars côtiers. Leurs objectifs comprennent la compréhension des mécanismes qui régissent la circulation océanique, le transport de la chaleur vers les pôles, le mélange des eaux à travers les surfaces de densité et la réaction de l'océan face aux changements climatiques.

Les résultats de l'océanographie physique sont essentiels à la prévision météorologique et climatique, aux opérations de recherche et de sauvetage, ainsi qu'à la conception des infrastructures offshore. Cette discipline est étroitement liée aux sciences atmosphériques, car l'océan et l'atmosphère forment un système couplé. Les progrès en informatique et en observation autonome ont accéléré les avancées, mais les questions fondamentales relatives au mélange, aux processus à petite échelle et à la prévisibilité à long terme demeurent des sujets de recherche actifs.

Une représentation précise de l'océan physique constitue le fondement sur lequel repose la compréhension chimique et biologique.