海水的酸堿度（pH值）海水的酸堿度又稱海水pH值。海水中由於含有較多的堿性元素，如鈉、鈣、鎂等，因而正常情況下呈弱堿性，pH值大約為8.1。
溶解氧海水中氧氣的含量大約在4.6～7.5毫克／升範圍。其含氧量受水溫及壓力影響較大，水溫升高則含氧量減少，壓力增大含氧量也減少。由於全球的海洋是相互溝通的，因此自然狀態下很少存在不含氧的水團。但黑海卻是個例外，其200米以下的水層中幾乎不含氧。黑海由於有幾條大河注入，表層水的鹽度很低，海水幾乎不存在垂直對流的現象，因此表層水中溶解的氧很難達到底層，加上黑海與其他海的溝通又不是特別順暢，因而底層水極度缺氧。在缺氧的情況下，底層中的嗜硫菌將硫酸鹽分解為硫化氫，致使其底層海水略呈黑色。黑海也由此而得名。
海水中光的傳播和聲音的傳播在熱帶海域，照射到海麵上的太陽光大約有10％被反射，90％被海水吸收。而在極地海域，因為冰層的反光率高，大約有60％～80％的陽光被反射，隻有20％～40％被海水吸收。全球海洋的平均吸光率約65％。
海水對不同波長的光吸收率不同。有人曾用潔淨的海水做過實驗，將不同波長的單色光透過1米厚的海水層，結果波長675納米的紅光被吸收30.7％，波長450～475納米的藍光被吸收1.8％～1.9％，波長400納米的紫光被吸收4.0％，由此可見，海水對藍光的吸收率最低，而對波長大於或小於藍光的其他色光的吸收率都高於藍光。
太陽光照射到海麵後，除了約35％被反射外，其餘的均被海水吸收。在潔淨的大洋水中，紅光透過5米水層後被吸收20％，透過10米水層後被吸收99.5％，透射率僅0.5％；而藍光透過60米水層後才有80％被吸收。透過140～150米水層後大約99％被吸收。照射到海麵的陽光，在海洋表麵1米的水層中大約有60％被吸收，透過10米水層後有80％被吸收，能透射到10米以下水層的光主要是藍綠光。在潔淨的大洋水中，藍綠光的穿透深度可達數百米，至800米的水層還能發現極其微弱的藍綠光，1000米水層隻有依靠儀器才能記錄到光的存在，1000米以下的水層則基本上是一片黑暗，隻有用非常靈敏的儀器才能測到縷縷微光。
根據海水中的光照以及動植物的分布，可將大洋水垂直劃分為3個不同的區：
洋麵區，也稱優光區，其分布水深通常在0～200米範圍內，該水層中有一定的光線透過，浮遊植物、浮遊動物、魚類等海洋生物在這裏生活。洋麵區的上層可以為浮遊植物的生長提供足夠光照，該水層也被稱為光亮帶。
中層區，也稱弱光區，其分布水深約200～1000米，海水中僅有極其微弱的光線透過，因而浮遊植物已不能生存，水層中隻有魚類、蝦以及頭足類等動物。
深層區，也稱無光區，分布水深通常在1000米以下。其中，1000~4000米的水層也稱海洋曙光區，隻有用非常靈敏的儀器才能測到縷縷微光；4000～6000米水層為深淵區，6000米以下水層為洋底區，這兩個區均為完全黑暗的無光地帶。
海水傳播聲音的能力比空氣強。聲音在空氣中的傳播速度大約為340米／秒，而在海水中的傳播速度大約為1500米／秒，傳播速度比空氣快4倍。聲音在海水中的傳播距離也要比空氣中遠得多，美國哥倫比亞大學的調查船“維瑪”號於1960年所記錄到的最大傳播距離為1.2萬海裏，折合為2萬千米。
聲音在海水中的傳播速度與海水的鹽度、溫度、水深（壓力）有關。據研究，海水的含鹽量每增加1‰，聲音的傳播速度就增加1.4米／秒；溫度每增高1℃，傳播速度增加3.1米／秒；深度每增加10米，聲音的傳播速度就增加0.2米／秒。