Температура води в океані змінюється залежно від місця розташування – як з точки зору широта і глибина, через коливання сонячної радіації та фізичних властивостей води.
Температура води в океані неоднорідна, і тому подібне кілька факторів інсоляція, переважаючі вітри, океанські течії, впливають на його розподіл. Спостерігається поступове зниження температури від екватора до полюсів, і швидкість зниження температури зазвичай становить близько 0,5° на широту.
Основним джерелом тепла океану є сонячне світло. Крім того, хмари, водяна пара та парникові гази виділяють тепло, яке вони поглинули, і частина цієї теплової енергії потрапляє в океан. Хвилі, припливи та течії постійно перемішують океан, переносячи тепло з теплих широт до холодніших і на більш глибокі рівні.
На температуру Землі впливають такі фактори, як широта, висота над рівнем моря, висота над рівнем моря, закономірності атмосферної циркуляції, суша, вода, теплі та холодні океанські течії.
Температура океану також залежить від кількості сонячної радіації, що падає на її поверхню. У тропіках, коли Сонце майже над головою, температура поверхневих шарів може піднятися до понад 30 °C (86 °F). Біля полюсів температура в рівновазі з морським льодом становить приблизно −2 °C (28 °F).
Внутрішня мінливість атмосфери, зміни в циркуляції океану або антропогенні фактори може контролювати багатодесятирічну мінливість температури, пов’язану з AMO. Ці зміни північноатлантичного ТПМ можуть впливати на вітри в субтропічній північній частині Тихого океану та створювати більш теплі ТПМ у західній частині Тихого океану.