A densidade da água do mar é a massa contida num volume unitário e é controlada principalmente pela temperatura e pela salinidade, com um efeito menor da pressão. A água fria e salgada é mais densa do que a água quente e doce. Mesmo pequenas diferenças de densidade, da ordem dos décimos de quilograma por metro cúbico, são suficientes para impulsionar a circulação oceânica em grande escala.

Os oceanógrafos calculam a densidade a partir de medições precisas de temperatura, salinidade e pressão, utilizando equações de estado internacionalmente aceites. As superfícies de densidade, em vez das superfícies de profundidade, são a estrutura natural para compreender como as massas de água se movem e se misturam. A estratificação vertical da densidade determina a facilidade com que a coluna de água pode ser misturada pelos ventos ou pelas ondas internas.

Nas regiões polares, o arrefecimento e a formação de gelo aumentam a densidade até que a água se afunda. Nos subtrópicos, a evaporação eleva a salinidade e a densidade à superfície. Estas modificações regionais de densidade impulsionam, em última análise, a circulação termohalina global. A determinação precisa da densidade é, portanto, fundamental tanto para estudos observacionais como para a modelação do oceano.

Uma diferença de apenas uma parte em mil na densidade pode separar massas de água distintas que permanecem distintas durante décadas.