Datorprogram som löser ekvationerna för fluiders rörelse och termodynamik för havet kallas havsmodeller. De sträcker sig från idealiserade processmodeller till globala generella cirkulationsmodeller som kopplar ihop atmosfären och isen för klimatsimulering.

Modeller delar upp havet i ett tredimensionellt rutnät och går framåt i tiden, beräknar hastighet, temperatur, salthalt och ofta biogeokemiska spårämnen. Upplösning avgör vilka egenskaper som kan representeras explicit; virvlar kräver till exempel ett rutnätsavstånd på ungefär 10 kilometer eller finare. Processer på delrutnätsskala, såsom blandning, parametreras.

Havsmodeller används för att tolka observationer, testa hypoteser, prognostisera säsongsförhållanden och beräkna havets reaktion på växthusgaspåverkan. De utvärderas mot satellitdata, Argo-profiler och fartygsmätningar. Kontinuerliga förbättringar av upplösning, fysik och dataassimilering har gjort modeller till oumbärliga verktyg inom både forskning och operativ oceanografi.

En global modell som körs med hög upplösning kräver fortfarande stora superdatorresurser och noggrann validering.