Pochodzące z promieniowania słonecznego ciepło wiosną i latem, w okresie kiedy jego dopływ przewyższa oddawanie, prawie w całości pozostaje w powierzchniowych warstwach morza. Mieszanie w następstwie falowania wyrównuje i pogrubia tę warstwę do 20?40 m, w o-twartym Atlantyku nieco grubszą, czyniąc z niej warstwę nakrywową latem nagrzaną (termoklina sezonowa). Poniżej roztacza się dziedzina wód chłodnych, przejściowych o temperaturach spadających do około 5°, na izobatach zbliżonych do 1000 m, po czym zmiany temperatury maleją jeszcze w warstwach głębszych przydennych do 1?2°. Na największych głębinach oceanicznych pewną nieznaczną zwyżkę temperatury powoduje ciepło adiabatyczne, spowodowane ściśliwością wody pod wpływem wysokiego ciśnienia hydrostatycznego oraz, w niektórych rejonach dna najgłębszego ? energia cieplna dochodząca ze skorupy ziemskiej. Rozmieszczenie temperatury powierzchniowej warstwy wody morskiej przedstawiają izotermy. Różnice termiczne na różnych szerokościach geograficznych zależą od południkowego stanowiska Słońca. Ono bowiem w zależności od wysokości na niebie decyduje o ilości energii przenikającej do morza. Odchylenia od przebiegu równoległego izoterm spowodowane są prądami oraz rozmieszczeniem i ukształtowaniem kontynentów. Temperatura wód powierzchniowych w strefie gorącej zwyżkuje przy posuwaniu się w kierunku zachodnim, a w strefie umiarkowanej przy posuwaniu się ku wschodowi. Jest to wpływ prądów, które powodują anomalie termiczne, odchylenia od przeciętnych dla danych szerokości, tak wyraźnie zaznaczone u atlantyckich brzegów Europy (Prąd Zatokowy) i Ameryki Północnej (Prąd Labradorski).