Nhiệt độ đại dương dao động từ gần -2 °C ở vùng cực và vùng nước sâu đến hơn 30 °C ở vùng nước mặt nhiệt đới. Nhiệt độ, cùng với độ mặn, quyết định mật độ và do đó thúc đẩy sự lưu thông. Nó cũng kiểm soát độ hòa tan của khí, tốc độ phản ứng sinh học và sự phân bố của các loài sinh vật biển.

Nhiệt độ bề mặt được đo bằng tàu thuyền, phao và vệ tinh; nhiệt độ bên trong được khảo sát bằng các thiết bị CTD, phao Argo và động vật có vú biển được gắn thiết bị theo dõi. Lớp nước mặt đại dương đã ấm lên đáng kể trong những thập kỷ gần đây do hấp thụ phần lớn lượng nhiệt dư thừa bị giữ lại bởi khí nhà kính. Sự ấm lên này góp phần làm tăng mực nước biển thông qua sự giãn nở nhiệt và làm gia tăng các đợt sóng nhiệt biển gây căng thẳng cho san hô, rừng tảo bẹ và ngành thủy sản.

Cấu trúc nhiệt độ theo chiều dọc bao gồm lớp nước ấm hỗn hợp, tầng nhiệt nơi nhiệt độ giảm nhanh và đại dương sâu lạnh giá. Những thay đổi trong cấu trúc này ảnh hưởng đến sự phân tầng, nguồn cung cấp chất dinh dưỡng và cường độ của các cơn bão nhiệt đới. Giám sát nhiệt độ liên tục là một yếu tố cốt lõi của hệ thống quan sát đại dương toàn cầu.

• Đo lường hàm lượng nhiệt của nước biển.
• Kiểm soát mật độ, thành phần hóa học và sinh học.
• Diện tích bề mặt và không gian bên trong được đo bằng nhiều nền tảng khác nhau.
• Tăng cao do biến đổi khí hậu