Air yang mengisi lautan adalah air laut—larutan kompleks yang terdiri dari air, garam terlarut, gas, senyawa organik, dan partikel tersuspensi. Ion-ion dominan adalah klorida, natrium, sulfat, magnesium, kalsium, dan kalium, yang bersama-sama menyumbang sebagian besar salinitas.

Sifat fisik air laut—densitas, titik beku, kapasitas panas, dan kecepatan suara—berbeda dari air murni karena adanya muatan terlarut. Sifat-sifat ini mengatur sirkulasi, interaksi iklim, dan perambatan sinyal akustik. Sifat kimia, termasuk pH dan sistem karbonat, mengontrol kelarutan mineral serta ketersediaan nutrisi dan racun.

Meskipun ion-ion utama terdapat dalam proporsi yang hampir konstan, konsentrasi nutrisi, logam jejak, dan gas sangat bervariasi tergantung kedalaman, lokasi, dan aktivitas biologis. Memahami kimia dan fisika air laut merupakan dasar bagi setiap cabang oseanografi. Air laut standar digunakan di seluruh dunia untuk mengkalibrasi pengukuran salinitas.

Satu kilogram air laut biasa mengandung sekitar 35 gram garam terlarut.