Okyanusu dolduran su, deniz suyudur; su, çözünmüş tuzlar, gazlar, organik bileşikler ve askıda bulunan parçacıklardan oluşan karmaşık bir çözeltidir. Baskın iyonlar klorür, sodyum, sülfat, magnezyum, kalsiyum ve potasyumdur ve bunlar birlikte tuzluluğun büyük kısmını oluşturur.

Deniz suyunun fiziksel özellikleri (yoğunluk, donma noktası, ısı kapasitesi ve ses hızı), çözünmüş madde yükü nedeniyle saf sudan farklıdır. Bu özellikler, dolaşımı, iklim etkileşimlerini ve akustik sinyallerin yayılmasını yönetir. pH ve karbonat sistemi de dahil olmak üzere kimyasal özellikler, minerallerin çözünürlüğünü ve besin maddeleri ile toksinlerin bulunabilirliğini kontrol eder.

Ana iyonlar neredeyse sabit oranlarda bulunsa da, besin maddeleri, eser metaller ve gazların konsantrasyonları derinlik, konum ve biyolojik aktiviteye bağlı olarak büyük ölçüde değişir. Deniz suyu kimyası ve fiziğini anlamak, okyanus biliminin her dalı için temel teşkil eder. Dünya çapında tuzluluk ölçümlerini kalibre etmek için standart deniz suyu kullanılır.

Tipik bir kilogram deniz suyu yaklaşık 35 gram çözünmüş tuz içerir.