A tengervíz sűrűsége az egységnyi térfogatban lévő tömeg, amelyet elsősorban a hőmérséklet és a sótartalom szabályoz, a nyomás kisebb hatásával. A hideg, sós víz sűrűbb, mint a meleg, édesvíz. Még a kis sűrűségkülönbségek is, amelyek köbméterenként tizedkilogramm nagyságrendűek, elegendőek az óceán nagymértékű cirkulációjának beindításához.

Az oceanográfusok a hőmérséklet, a sótartalom és a nyomás pontos méréseiből számítják ki a sűrűséget, nemzetközileg elfogadott állapotegyenletek segítségével. A mélységfelületek helyett a sűrűségfelületek jelentik a természetes keretet a víztömegek mozgásának és keveredésének megértéséhez. A vertikális sűrűségrétegződés határozza meg, hogy a vízoszlopot milyen könnyen keverhetik a szelek vagy a belső hullámok.

A sarki régiókban a lehűlés és a jégképződés növeli a sűrűséget, amíg a víz le nem süllyed. A szubtrópusokon a párolgás növeli a sótartalmat és a sűrűséget a felszínen. Ezek a regionális sűrűségváltozások végső soron a globális termohalin cirkulációt működtetik. A pontos sűrűségmeghatározás ezért központi szerepet játszik mind az óceán megfigyeléses, mind modellezési vizsgálataiban.

Már egy ezredrésznyi sűrűségbeli különbség is képes elválasztani olyan víztömegeket, amelyek évtizedekig különállóak maradnak.