海水の密度は単位体積に含まれる質量であり、主に温度と塩分濃度によって決まり、圧力の影響は小さい。冷たく塩分濃度の高い水は、温かく淡水よりも密度が高い。1立方メートルあたりわずか数キログラム程度の密度差でも、海洋の大規模な循環を引き起こすのに十分である。

海洋学者は、温度、塩分、圧力の精密な測定値から、国際的に認められた状態方程式を用いて密度を計算します。水塊の移動と混合を理解する上で、水深面ではなく密度面が自然な枠組みとなります。鉛直方向の密度成層は、風や内部波によって水柱がどれだけ容易に混合されるかを決定します。

極地では、冷却と氷の形成によって密度が増加し、水が沈降する。亜熱帯地域では、蒸発によって表面の塩分濃度と密度が上昇する。こうした地域的な密度変化が、最終的に地球規模の熱塩循環の原動力となる。したがって、正確な密度測定は、海洋の観測研究とモデル研究の両方において極めて重要である。

密度のわずか千分の一の差でも、異なる水塊を分離することができ、その分離は数十年にわたって維持される。