海洋中的水是海水——一種由水、溶解鹽、氣體、有機化合物和懸浮顆粒組成的複雜溶液。主要的離子是氯離子、鈉離子、硫酸根離子、鎂離子、鈣離子和鉀離子，它們共同決定了海水的鹽度。

由於溶解物質的存在，海水的物理性質——密度、冰點、比熱容和聲速——與純水不同。這些性質決定了海水的環流、氣​​候交互作用、聲音訊號的傳播。化學性質，包括pH值和碳酸鹽體系，則控制著礦物質的溶解度以及營養物質和毒素的有效性。

儘管主要離子的比例幾乎恆定，但營養物質、微量金屬和氣體的濃度卻隨深度、位置和生物活動而變化很大。了解海水化學和物理性質是海洋學各分支的基礎。標準海水被世界各地用於校準鹽度測量。

一公斤普通海水中約含有35克溶解鹽。