海水的颜色主要是由海水的光学性质引起的，即海水对太阳光线的吸收、反射和散射。

众所周知，阳光由七种颜色的光组成:红色、橙色、黄色、绿色、青色、蓝色和紫色。七种颜色的波长从红光到紫光不等，波长越来越短。其中，长波长的红光、橙光、黄光具有较强的穿透能力，最容易被水分子吸收。波长较短的蓝光和紫光穿透能力较弱，遇到纯净海水时最容易被散射和反射。因为人的眼睛对紫光不敏感，所以经常睁一只眼闭一只眼，对蓝光却很敏感。因此，我们看到的海洋是蓝色或深蓝色的。如果你把一桶海水放在碗里，海水就像普通的水一样无色透明。

其实海水看起来不全是蓝色的，而是红、黄、白、黑等等，五颜六色。因为海水的颜色不仅受上述因素的影响，还受海水中悬浮物、海水深度、云层等其他因素的影响。

比如中国的黄海看起来是黄绿色的，这是因为古代黄河携带的大量泥沙“染黄”了海水。虽然现在黄河改道入渤海，但黄海北部有一条宽阔的渤海海峡，还注入了淮河等河流，所以海面还是淡黄色。

在亚非之间的红海中，因为水温高，有一种藻类在海里生长。大量死亡后变成红棕色，把海水染成红色(为什么红海是红色的)。因此得名红海。

另一方面，黑海由于注入多瑙河、顿河、第聂伯河等河流，表层密度很小，深层受地中海高盐度海水影响，密度很高。这样上层密度小，下层密度大，差异大，上下水体交换困难。黑海和地中海之间只有一条狭窄而浅的土耳其海峡，使得两者之间很难进行大量的海水交换。这样，黑海的下层海水长期处于缺氧环境，上层海水中的生物和各种动植物分泌的污物沉到深处腐烂发臭后死亡，大量污泥和浑水使海水变黑。

北冰洋由于纬度高，常年寒冷，冰雪广阔，有机质含量低，深入俄罗斯北部白海，海水呈白色，故名白海。