Dataprogrammer som løser likningene for fluidbevegelse og termodynamikk for havet er kjent som havmodeller. De spenner fra idealiserte prosessmodeller til globale generelle sirkulasjonsmodeller som kobler seg til atmosfæren og isen for klimasimulering.

Modeller deler havet inn i et tredimensjonalt rutenett og går fremover i tid, og beregner hastighet, temperatur, saltinnhold og ofte biogeokjemiske sporstoffer. Oppløsning bestemmer hvilke egenskaper som kan representeres eksplisitt; virvler krever for eksempel rutenettavstand på omtrent 10 kilometer eller finere. Prosesser på delnettskala, som blanding, er parameterisert.

Havmodeller brukes til å tolke observasjoner, teste hypoteser, forutsi sesongmessige forhold og projisere havets respons på drivhusgasspåvirkning. De evalueres mot satellittdata, Argo-profiler og skipsmålinger. Kontinuerlig forbedring av oppløsning, fysikk og dataassimilering har gjort modeller til uunnværlige verktøy i både forskning og operativ oseanografi.

En global modell som kjøres med høy oppløsning krever fortsatt store superdataressurser og nøye validering.