夏季全海区表层水温普遍升高，水温水平分布均匀，等温线分布极为稀少，无明显规律。渤海略呈沿岸高（26～27℃），中央低（24～25℃）的趋势。黄海略显中央高（26～27℃），沿岸低（24～25℃）的趋势。底层水温等温线分布总形势类似冬季，但水温数值是中部低，沿岸高。渤海沿岸为24～26℃，中部至海峡为20～13℃，北黄海鸭绿江口最高为21℃，西部海峡以东最低为6℃。黄海中南部中央水温最低为8～9℃，苏北沿岸最高达27℃。北黄海和南黄海中南部的底层冷水连成一体，即为黄海冷水团。表层暖水层下的温度跃层从春季形成，夏季最强，秋季后开始削弱，其深度一般为1～20米。
（2）东海
东海为一较开阔的陆缘海，西部为大陆架区，大部分水深50～100米，最大水深200米，东侧为冲绳海槽，最大水深2719米。东海的水温分布变化分为以大陆影响为主的陆架区和以黑潮影响为主的黑潮区。
冬季陆架区表层水温自北向南，自西向东渐增，等温线由济州岛以南至台湾岛以北呈东北-西南平行走向，等温线密集，水温水平梯度大，北部靠黄海一侧和浙闽沿岸水温较低，为10～16℃，陆架外侧水温高，为16～20℃。黑潮区水温更高，为20～23℃，水平梯度很小。底层水温分布陆架区与表层基本一致，水温略高于表层2～3℃。黑潮区500米层水温7～10℃，800米层为6℃以下。
夏季表层水温较高，且分布均匀，等温线稀少，北部和浙闽沿岸26～28℃，陆架区东侧和黑潮区28～29℃。底层水温陆架区分布较为复杂，呈现3个舌状等温线交错的形势，浙闽近海一低温舌状自南向北直伸舟山以东海区，水温18～20℃，沿岸水温最高为24～25℃；自西北部长江口插入的高温舌状一直延伸至陆架区中部，水温20～24℃；东北部有一来自南黄海的冷水舌，水温在15℃以下。陆架东侧水温在16～19℃之间。黑潮区水温800米以下仍为6℃以下。
（3）南海
南海位于北纬22°以南，全年太阳辐射强烈，为典型的热带海域。南海在我国沿岸的陆架区水温分布变化与东海陆架区具有相似的规律，仅是水温值较高，表层水温冬季15～20℃，夏季24～28℃。
广大的南海深水海域的水温分布变化具有典型的热带深海的特点：
①全年表层水温较高，季节变化小。无明显的冬季水温分布变化特征，冬季24～27℃，夏季28～30℃，温差仅2～4℃；
②全年表层水温水平分布均匀。略显北部低南部高，温差很小，仅2～3摄氏度；
③表、深层温差大。800米以下水温始终在6℃以下，1000米以下水温在4℃以下，表、深层温差始终大于18℃。
进一步分析南海水温资料得知，南海水深大于800米的海区，与表层水温差达到18℃的深度，各季分别为：春季（4月）300～400米，夏季（7月）350～400米，秋季（9月）300～350米，冬季（12月）450～700米。南海水深大于800米的海区，表层与800米层的温差，各季分别为：春季21.4～25.1℃，夏 季21.6～23.9℃， 秋 季22.5～24.9℃，冬季18.7～21.7℃。年平均表层与800米层温差的水平分布，由北向南递增，北部最小，东沙群岛附近21.5℃，南部最大，南沙群岛北部23.5℃，西沙附近居中，为22.5℃。
2.我国的温差能资源可利用性
（1）渤海不存在温差能资源，黄海温差能资源可采用非常规方式利用
黄海平均水深44米。北黄海平均水深38米，大部分水域水深小于60米。南黄海平均水深46米，大部分水域水深小于80米。由于黄海在每年夏半年（5～10月）有黄海冷水团出现，即在30米（北黄海）、 40米（南黄海）以下为冬季保留下来的7～9℃的冷水，而其上部为20℃以上的温海水，故存在温差能资源。据专业人士计算黄海的温差能资源理论储量为0.141×1018千焦。但是，由于黄海水深较浅，暖水层厚度较小，温差较小，而且仅在夏半年发生，冬半年表深层水温基本一致，故一般认为很难开发利用，常被认为没有开发利用价值。
早在1981年，浙江大学洪逮吉教授就提出以火力为资源，以冷海水为冷源，建大功率火电站，利用这种特殊的温差能资源的设想。最近我国海洋大学专家又提出，在夏季提取紧靠山东威海附近的底层冷海水做空调冷源的设想。可见，不局限于通常意义的温差能利用方式，黄海这种温差能资源还是有开发利用可能的。
（2）东海陆架区资源开发利用较困难，黑潮区的资源丰富开发条件较好
东海地形为西北高，东南低，自西北向东南倾斜。平均水深370米，中部以西水深小于200米的陆架区占东海面积的66%。台湾岛东北端至日本九州一线以东为水深大于1000米的冲绳海槽，最大水深2940米。来自赤道附近的高温、高盐海流（“黑潮”）由台湾岛以东进入东海后，在此深水区向东北流去，再从日本九州以南进入太平洋。为分析东海的温差能资源，将东海分为陆架Ⅸ和黑潮区。东海陆架区中的相对深水区，夏半年（5～10月）也存在表、深层温差能资源。据专业人士计算东海陆架区的温差能资源资源理论储量为0.338×1018千焦。但是，因为东海陆架区水深较浅、温差较小，且仅在夏半年发生，所以一般也认为开发利用较困难。
东海东侧的黑潮区水深在1000米以上，由于终年有高温（22～29℃）的黑潮暖流由此流过，l000米以下常年水温在4℃以下，使此海区全年表、深层温差18℃以上。
（3）台湾岛以东海区资源丰富开发利用条件良好
台湾岛以东海域温差能据我国台湾省电力公司估算，可开发利用量约为216×1012千焦，可开发装机容量约680×104千瓦。
台湾岛以东海区的海底地势自台湾东岸向太平洋海盆激剧倾斜，在台湾苏澳以北岸段海底坡度较缓，大陆架稍宽，为7～17千米，水深较浅，陆架外大部水深为200～1000米；苏澳以南陆架狭窄，2～4千米，坡度很陡，水深较深，陆架外大部分水深为3000米，除新港至台东港一段外，1000米与200米等深线极为靠近。因此，本区具有全年表、深层温差20℃上，近岸水深变化急促，1000米的深水区距离海岸很近，海岸多为悬崖陡壁等有利的开发条件，是岸基式开发的优良厂址。
自20世纪80年代初起，台湾省电力公司等单位对花莲县的和平溪口及石梯平、台东县的樟原及绿岛、恒春县的红柴及兰屿等预选站址，进行资源和环境调查评估，认为樟原和红柴条件优越是可能性较大的温差电厂厂址。
（4）南海资源最丰富，开发条件最优越
西沙是最适合先期开发的试验场地，据计算，南海温差能理论储量为（12.96×1018）~（13.84×1018）千焦，技术装机容量为（330.7×108）~（351.1×108）千瓦。若取能量补充周期为1年，按开发利用其中的5%，则南海温差能资源可开发利用的潜力约为（16.55×108）~（17.56×108）千瓦。
南海的温差能最集中的地方是北部海区，北部海区大部分地方为大陆架，东南部为深水区，1000米等深线距离大陆海岸线约300～400千米，距汕头市海岸最近处约为200千米，距海南岛和东沙群岛分别约90和50千米。本区东南部具有较好的深水区和表、深层水温差条件，但因其距离大陆和岛礁较远，不具备修建陆基电站的条件，不适于最先试验性开发。而与南海中、南部相比，本区距离大陆最近，在未来的温差能资源开发中后方供应联络最为方便。
南海南部深水海区，南沙群岛占据其中、东南部海区，形似海底连绵的山脉，呈东北-西南排列。本区温差能资源和开发条件优越，具有广阔的开发前景。但因其距离大陆最远，均在1000～1500千米间，也不适于作为近期开发的对象。
南海中部深水海区的西北有西沙和中沙群岛。西沙群岛为一群坐落在900～1000米的大陆坡台阶上的岛礁，其边坡陡峻，是良好的陆基式或陆架式温差电站站址。西沙群岛中的永兴岛是南海诸岛的行政、经济、军事中心，有较多的常住人口，在军事上具有重要意义。但其能源和淡水均需由大陆供应，因路途遥远，十分不便，成本较高。如能开发利用温差能资源，既能提供能源，又可获得淡水，还可以利用深层水用作空调和养殖，具有一举多得的效益。西沙群岛是最适合首先开始温差能开发试验的场地。
综上所述，从资源能量密度、资源储量和开发条件来看，南海中部海区和台湾以东海区是我国海洋温差能开发利用的理想场地。
温差能的综合利用
除发电以外，海洋能的综合利用途径主要有以下几方面：
（1）海水淡化和冷水空调
在Mini-OTEC发电技术的开式循环系统中，25～30℃的海表热水在低压锅炉里沸腾产生蒸汽，一方面可带动蒸汽机发电，另一方面在深海水（5℃左右）的作用下重新凝结带来丰富的淡水，还可利用这种冷水制冷。美国太平洋高技术研究国际中心设计了一个多功能的1000千瓦的0TEC系统，除发电外，估计每天可产淡水4750立方米，足够2万人使用，还可为一家有300个客房的宾馆提供冷水空调，其运行费仅为常规空调的25%，由此使OTEC系统的电价降为11～19美分／度，低于海岛上使用化石燃料的成本。
（2）燃料生产
从海洋能中生产燃料的途径有两种：
第一种，利用OTEC电站排放的大量深海冷水中富含的营养盐类来养殖深海巨藻，再经厌氧消化产生中热值沼气，其转化率可达80%以上；或经发酵生产酒精、丙酮、乙醛等；或使用超临界水，将高含水量的海藻气化产生氢。
第二种，利用海洋能产生的大量电力，以海水和空气为原料生产氢、氨或甲醇。
（3）发展养殖业和热带农业
由于深海水中氮、磷、硅等营养盐十分丰富，有利于海水养殖。据计算，一座4万千瓦的OTEC电站，其深海水流量约800立方米／秒。这些深海水每年可输送约8000吨氮到海洋表层，能增产8万吨干海藻或800吨鱼。在夏威夷，由0TEC派生的海水养殖业已投入5000万美元，用于养殖龙虾、比目鱼、海胆和海藻。夏威夷大学的科学家们还提出把深海水用于发展热带农业，即在耕地下埋设冷水排管，在热带地区创造一种冷气候环境，生产草莓和其他春季谷物、花卉等。另外，由于大气中的水分在冷水管表面凝结，还可产生滴灌效果。
温差电站能发电，将这些电用于淡化，生产淡水。另外，温差电站运行时，水泵将深层海水抽至表层。这种海水的上涌，如同某些高生产力海洋环境中的上升流。利用这些富有营养的海水，可以提高海洋环境中的上升流。利用这些富有营养的海水，可以提高海洋种植场的生产力。将这三项工作合理地结合在一起，让太阳和自然海洋环境为人类提供种类繁多的产品。采用这种综合开发方法，可以获得电力、淡水、用于生物量转换的巨藻以及贝类。
如果单纯用温差电站发电，由于将深层海水抽至表层需要大量费用，因此用这种方法发出来的电成本高，无法同常规能源竞争。如果将温差发电同淡化、养鱼和种植等工作结合起来，温差发电便在经济上具有很大的吸引力，对边远的海岛来说更是如此。