Het water dat de oceaan vult, is zeewater – een complexe oplossing van water, opgeloste zouten, gassen, organische verbindingen en zwevende deeltjes. De belangrijkste ionen zijn chloride, natrium, sulfaat, magnesium, calcium en kalium, die samen verantwoordelijk zijn voor het grootste deel van het zoutgehalte.

De fysische eigenschappen van zeewater – dichtheid, vriespunt, warmtecapaciteit en geluidssnelheid – verschillen van die van zuiver water vanwege de hoeveelheid opgeloste stoffen. Deze eigenschappen bepalen de circulatie, de interacties met het klimaat en de voortplanting van akoestische signalen. Chemische eigenschappen, waaronder de pH-waarde en het carbonatensysteem, bepalen de oplosbaarheid van mineralen en de beschikbaarheid van voedingsstoffen en gifstoffen.

Hoewel de belangrijkste ionen in vrijwel constante verhoudingen voorkomen, variëren de concentraties van voedingsstoffen, sporenelementen en gassen sterk met de diepte, locatie en biologische activiteit. Inzicht in de chemie en fysica van zeewater is fundamenteel voor elke tak van de oceanografie. Wereldwijd wordt standaard zeewater gebruikt om zoutgehaltemetingen te kalibreren.

Een kilogram doorsnee zeewater bevat ongeveer 35 gram opgeloste zouten.