Розподіл температури на поверхні Світового океану залежить в першу чергу від приходу сонячного тепла відповідно до його широтним надходженням, переносом тепла і холоду поверхневими течіями.
Межі змін температури на поверхні Світового океану від -1.9 0 С (температура замерзання морської води з солоністю 35 ‰) до +36 0 С.
Приблизно 1/5 поверхні океану займають води екваторіально-тропічного поясу з температурою 26-28 ° С, а близько 1/10 - холодні антарктичні води з температурою води нижче + 4 ° С.
Найбільш теплим океаном є Тихий-середня температура поверхневих вод його -19.37 ° С, Атлантичного - 17.58, Індійського - 17.85, а найбільш холодний - Північний Льодовитий --0.75 ° С.
Середня температура всієї товщі Світового океану - 3.52 ° С.
Таким чином, в цілому все океани холодні. Вода в них прогрівається тільки біля самої поверхні, а з глибиною вона стає все холодніше. Можна сказати, що за особливостями температури океан являє собою холодну масу води з тонким теплим шаром біля поверхні.
Зона найбільш високих температур - термічний екватор - зміщена на північ відносно географічного екватора і знаходиться між 5 і 10 ° пн.ш. Це пов'язано з нерівномірним розподілом суші і води на Землі, їх різної теплоємністю і теплопровідністю. Максимальні температури в районі термічного екватора досягають 27-27.5. Найнижча температура спостерігається в замерзаючих морях Світового океану.
Вплив материків, переважаючих вітрів і океанічних течій різко порушують характер розподілу температури на поверхні океанів.
Розподілі температури на поверхні океану має деякі особливості. Основні:
1) протилежність між західною і східною частинами Тихого, Індійського і Атлантичного океанів в низьких і середніх широтах.
Пояснюється це розвитком в трьох океанах субтропічних антіціклоніческіх круговоротов, завдяки яким західні частини цих океанів (в низьких і середніх широтах) є теплішими, ніж східні. Крім того, в східних частинах океанів в результаті дії вітру відбувається постійний підйом холодних глибинних вод (апвелінг).
2) особливість пов'язана з перенесенням системою Гольфстріму величезного обсягу теплих вод в Північну Атлантику. При цьому Південна Атлантика є більш холодної, так як частина теплих вод Південного пасатної течії відхиляється східним виступом Південної Америки в північну півкулю.
Течії формують аномалії в розподілі температури води (відхилення від середнього широтного значення температури в бік зменшення або збільшення).
Оскільки океан на противагу атмосфері нагрівається зверху, температура в ньому з глибиною зазвичай знижується. Однак завдяки інтенсивному хвильовому перемішування верхній шар океану товщиною близько 30-50 м виявляється однорідним. Під ним розташовується сезонний термоклин, тобто шар, в якому вертикальні градієнти температури підвищені в порівнянні з градієнтами вище-і нижележащих шарів. Частина термокліна з особливо різкою зміною температури по вертикалі називається шаром стрибка температури.
Нижче шару стрибка температура помітно знижується в шарі товщиною 1000-1500 м, званому головним термоклином або просто термоклином. Межі цих поверхневих шарів в океані протягом року по глибині їх розташування змінюються. (Рис. 14а.Крівая 4)
На великих глибинах температура знижується, досягаючи в придонних шарах океану 1-2 ° С.
Однак в окремих районах Світового океану в придонних шарах може спостерігатися аномально висока температура, обумовлена надходженням внутрішнього тепла Землі. Так, в центральній частині Червоного моря виявлені дві ізольовані улоговини глибиною понад 2 км, у дна яких знаходиться шар води товщиною 200-300 м з температурою до 64,8 ° С і солоністю більше 300 ‰ (так звані «гарячі розсоли»).
В екваторіальних областях, так само як і в полярних, річна амплітуда температури найменша - близько 2 0 С.
Добові коливання температури води на поверхні у відкритому океані не великі 0.2-0.3 0 С. Глибина проникнення добових коливань визначається глибиною вітрового перемішування і зазвичай не перевищує кількох десятків метрів.
Поверхневий шар в океані або морі, що знаходиться в безпосередній взаємодії з атмосферою, в якому помітна річна мінливість океанографічних характеристик називається діяльним шаром. Товщина діяльного шару зазвичай не перевищує 200 метрів.