Γενικά, τα επιφανειακά νερά του ωκεανού είναι θερμότερα από τα βαθιά νερά. Αυτό συμβαίνει επειδή η ενέργεια του ήλιου απορροφάται από το νερό κοντά στην επιφάνεια, και η θερμότητα κατανέμεται στη συνέχεια σε όλη τη στήλη του νερού από ρεύματα και κύματα. Η μέση θερμοκρασία των επιφανειακών υδάτων του ωκεανού είναι περίπου 26°C (78,8°F).
Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένες περιοχές του ωκεανού όπου τα επιφανειακά νερά μπορεί να είναι πολύ θερμότερα, όπως οι τροπικοί, όπου η μέση θερμοκρασία των επιφανειακών υδάτων είναι περίπου 30°C (86°F). Αντίθετα, τα επιφανειακά νερά των πολικών ωκεανών μπορεί να είναι πολύ πιο κρύα, με μέσες θερμοκρασίες κάτω από 0°C (32°F).
Η εποχή του χρόνου έχει επίσης αντίκτυπο στη θερμοκρασία της θάλασσας. Γενικά, τα επιφανειακά νερά του ωκεανού είναι πιο ζεστά το καλοκαίρι και πιο κρύα το χειμώνα. Αυτό συμβαίνει επειδή η ενέργεια του ήλιου είναι πιο συγκεντρωμένη κατά τους καλοκαιρινούς μήνες, επομένως έχει μεγαλύτερη επίδραση στη θερμοκρασία του νερού.
Τέλος, το βάθος του νερού μπορεί να επηρεάσει και τη θερμοκρασία. Όσο πιο βαθιά είναι το νερό, τόσο πιο κρύο είναι. Αυτό συμβαίνει γιατί το νερό κοντά στην επιφάνεια απορροφά θερμότητα από τον ήλιο, ενώ το νερό στο βάθος όχι. Ως αποτέλεσμα, η θερμοκρασία του νερού μειώνεται καθώς πηγαίνετε πιο βαθιά στον ωκεανό.