Vo všeobecnosti sú povrchové vody oceánu teplejšie ako hlboké vody. Slnečnú energiu totiž absorbuje voda pri povrchu a teplo sa potom prúdmi a vlnami roznáša po celom vodnom stĺpci. Priemerná teplota povrchových vôd oceánu je okolo 26 °C (78,8 °F).
Existujú však niektoré oblasti oceánu, kde môžu byť povrchové vody oveľa teplejšie, ako napríklad trópy, kde je priemerná teplota povrchovej vody okolo 30 °C (86 °F). Naproti tomu povrchové vody polárnych oceánov môžu byť oveľa chladnejšie, s priemernými teplotami pod 0 °C (32 °F).
Na teplotu mora má vplyv aj ročné obdobie. Vo všeobecnosti sú povrchové vody oceánu najteplejšie v lete a najchladnejšie v zime. Slnečná energia je totiž počas letných mesiacov koncentrovanejšia, takže má väčší vplyv na teplotu vody.
Nakoniec, hĺbka vody môže tiež ovplyvniť teplotu. Čím je voda hlbšia, tým je chladnejšia. Je to preto, že voda pri povrchu absorbuje teplo zo slnka, zatiaľ čo voda v hĺbke nie. Výsledkom je, že teplota vody klesá, keď idete hlbšie do oceánu.