Oceanografia fizyczna to nauka o właściwościach fizycznych oceanu i procesach rządzących jego ruchem. Obejmuje ona prądy, fale, pływy, turbulencje, rozkład temperatury i zasolenia oraz wymianę ciepła i pędu z atmosferą.

Oceanografowie fizyczni wykorzystują połączenie teorii, obserwacji i modeli numerycznych. Obserwacje pochodzą z satelitów, boi Argo, cum, statków badawczych i radarów przybrzeżnych. Celem jest zrozumienie czynników wpływających na cyrkulację oceaniczną, sposobu transportu ciepła w kierunku biegunów, procesu mieszania się wód na powierzchniach gęstości oraz reakcji oceanu na zmieniający się klimat.

Odkrycia oceanografii fizycznej stanowią podstawę prognozowania pogody i klimatu, operacji poszukiwawczo-ratunkowych oraz projektowania konstrukcji morskich. Dyscyplina ta jest ściśle powiązana z nauką o atmosferze, ponieważ ocean i atmosfera tworzą sprzężony system. Postęp w dziedzinie informatyki i autonomicznych obserwacji przyspieszył postęp, jednak fundamentalne pytania dotyczące mieszania, procesów na małą skalę i długoterminowej przewidywalności pozostają aktywnymi tematami badań.

Dobrze opracowany obraz fizycznego oceanu stanowi fundament, na którym buduje się wiedzę na temat chemii i biologii.