Na splošno so površinske vode oceana toplejše od globokih voda. To je zato, ker voda blizu površja absorbira sončno energijo, toplota pa se nato s tokovi in valovi porazdeli po vodnem stolpcu. Povprečna temperatura površinskih voda oceana je okoli 26 °C (78,8 °F).
Vendar pa obstajajo nekatera območja oceana, kjer so lahko površinske vode veliko toplejše, na primer v tropih, kjer je povprečna temperatura površinske vode okoli 30 °C (86 °F). Nasprotno pa so površinske vode polarnih oceanov lahko veliko hladnejše, s povprečno temperaturo pod 0 °C (32 °F).
Na temperaturo morja vpliva tudi letni čas. Na splošno so površinske vode oceanov najtoplejše poleti in najhladnejše pozimi. To je zato, ker je sončna energija v poletnih mesecih bolj koncentrirana, zato ima večji vpliv na temperaturo vode.
Končno lahko na temperaturo vpliva tudi globina vode. Globlja kot je voda, hladnejša je. To je zato, ker voda blizu površine absorbira toploto sonca, voda v globini pa ne. Posledično se temperatura vode znižuje, ko greste globlje v ocean.