Gęstość wody morskiej to masa zawarta w jednostce objętości, która jest kontrolowana głównie przez temperaturę i zasolenie, przy mniejszym wpływie ciśnienia. Zimna, słona woda jest gęstsza niż ciepła, słodka. Nawet niewielkie różnice gęstości, rzędu dziesiątych części kilograma na metr sześcienny, wystarczają, aby napędzać cyrkulację oceanu na dużą skalę.

Oceanografowie obliczają gęstość na podstawie precyzyjnych pomiarów temperatury, zasolenia i ciśnienia, stosując powszechnie akceptowane na całym świecie równania stanu. Powierzchnie gęstości, a nie powierzchnie głębokości, stanowią naturalną podstawę do zrozumienia, jak masy wody się przemieszczają i mieszają. Pionowa stratyfikacja gęstości określa, jak łatwo słup wody może być mieszany przez wiatry lub fale wewnętrzne.

W regionach polarnych ochłodzenie i tworzenie się lodu zwiększają gęstość, aż do momentu opadnięcia wody. W strefie podzwrotnikowej parowanie zwiększa zasolenie i gęstość powierzchni. Te regionalne zmiany gęstości ostatecznie napędzają globalną cyrkulację termohalinową. Dokładne określenie gęstości ma zatem kluczowe znaczenie zarówno dla badań obserwacyjnych, jak i modelowych oceanów.

Różnica gęstości wynosząca zaledwie jedną część na tysiąc może spowodować oddzielenie od siebie odrębnych mas wody, które pozostaną odrębne przez dziesięciolecia.