Die physikalische Ozeanographie befasst sich mit den physikalischen Eigenschaften des Ozeans und den Prozessen, die seine Bewegung bestimmen. Sie umfasst Strömungen, Wellen, Gezeiten, Turbulenzen, die Verteilung von Temperatur und Salzgehalt sowie den Austausch von Wärme und Impuls mit der Atmosphäre.

Physikalische Ozeanographen nutzen eine Kombination aus Theorie, Beobachtungen und numerischen Modellen. Die Beobachtungen stammen von Satelliten, Argo-Treibbojen, Verankerungen, Forschungsschiffen und Küstenradargeräten. Zu den Zielen gehört es, die Ursachen der Meeresströmungen zu verstehen, den Wärmetransport in Richtung der Pole zu erforschen, die Durchmischung an Dichtegrenzen zu beobachten und die Reaktion der Ozeane auf den Klimawandel abzuschätzen.

Die Erkenntnisse der physikalischen Ozeanographie bilden die Grundlage für Wetter- und Klimavorhersagen, Such- und Rettungsaktionen sowie die Planung von Offshore-Anlagen. Die Disziplin ist eng mit der Atmosphärenwissenschaft verknüpft, da Ozean und Atmosphäre ein gekoppeltes System bilden. Fortschritte in der Computertechnologie und der autonomen Beobachtung haben den Fortschritt beschleunigt, doch grundlegende Fragen zur Durchmischung, zu kleinräumigen Prozessen und zur langfristigen Vorhersagbarkeit bleiben weiterhin aktuelle Forschungsthemen.

Ein detailliertes Bild der physikalischen Eigenschaften des Ozeans ist die Grundlage für das chemische und biologische Verständnis.