用於求解海洋流體運動和熱力學方程式的電腦程式稱為海洋模型。它們涵蓋範圍廣泛，從理想化的過程模型到與大氣和冰耦合以進行氣候模擬的全球環流模型。

模型將海洋劃分成三維網格，並按時間步長推進，計算流速、溫度、鹽度以及通常情況下的生物地球化學示踪劑。解析度決定了哪些特徵可以被明確表示；例如，渦旋需要大約 10 公里或更精細的網格間距。諸如混合之類的亞網格尺度過程則被參數化。

海洋模型用於解釋觀測資料、檢驗假設、預測季節性狀況、推斷海洋對溫室氣體排放的反應。它們透過與衛星數據、Argo剖面數據和船舶測量數據進行比較評估。分辨率、物理過程和資料同化技術的不斷改進，使得海洋模型成為海洋學研究和業務運作中不可或缺的工具。

高解析度的全球模型仍然需要大量的超級運算資源和仔細的驗證。