大西洋的气候，南北差别较大，东西两侧亦有差异。气温年较差不大，赤道地区不到1℃，亚热带纬区为5℃，北纬和南纬60°地区为10℃，仅大洋西北部和极南部超过25℃。大西洋北部盛行东北信风，南部盛行东南信风。温带纬区地处寒暖流交接的过渡地带和西风带，风力最大。在南北纬40°～60°之间多暴风；在北半球的热带纬区5～10月常有飓风。大西洋地区的降水量，高纬区为500～1000毫米，中纬区大部分为1000～1500毫米，亚热带和热带纬区从东往西为100～1000毫米以上，赤道地区超过2000毫米。大西洋水面气温在赤道附近平均约为25～27℃，在南北纬30°之间东部比西部冷，在北纬30°以北则相反。在大西洋范围内，南、北两半球夏季浮冰可分别达南北纬40°附近。
大西洋的洋流南北各成一个环流系统：北部环流为顺时针方向运行，由北赤道暖流、安的列斯暖流、墨西哥湾暖流、加那利寒流组成，其中墨西哥湾暖流延长为北大西洋暖流，远入北冰洋；南部环流为反时针方向运行，由南赤道暖流、巴西暖流、西风漂流和本格拉寒流组成。在两大环流之间有赤道逆流，赤道逆流由西向东至几内亚湾，称为几内亚暖流。
最年轻的洋：印度洋
印度洋是世界第三大洋，是地质年代最年轻的大洋。印度洋位于亚洲、南极洲、大洋洲和非洲之间，北部封闭，南部敞开并与太平洋和大西洋相通，西南以通过南非厄加勒斯角的经线同大西洋分界；东南以通过塔斯马尼亚岛东南角至南极大陆的经线为界与太平洋相连；东北部边界北起马六甲海峡北端，沿苏门答腊岛、爪哇岛、努沙登加拉群岛南岸到新几内亚岛(伊里安岛)南岸的布季，越过托雷斯海峡与澳大利亚约克角的连线，以及塔斯马尼亚东南角至南极大陆的经线，与太平洋为界。印度洋的面积约为7617.4万平方千米，平均深度为3711米，最大深度为7450米(位于爪哇海沟)。鉴于南极绕极水域独特的水文特征，许多海洋学家主张把副热带辐合线以南的印度洋水域划为南大洋。
印度洋的属海和海湾主要有红海、阿拉伯海、安达曼海、萨武海、帝汶海、阿拉弗拉海、亚丁湾、波斯湾、阿曼湾、孟加拉湾、卡奔塔利亚湾、大澳大利亚湾等。
孟加拉湾
孟加拉湾是印度洋北部的一个海湾，西临印度半岛，东临中南半岛，北临缅甸和孟加拉国，南在斯里兰卡至苏门答腊岛一线与印度洋本体相交，经马六甲海峡与暹罗湾和南海相连。宽约1600千米，面积217万平方千米；水深2000～4000米，南部较深；盐度30‰～34‰。沿岸国家有印度、孟加拉国、缅甸、泰国、斯里兰卡、马来西亚和印度尼西亚。它是世界第一大海湾，是太平洋和印度洋之间的重要通道，近海有大量浮游生物，湾内有安达曼群岛和尼科巴群岛。
印度洋中的岛屿较其他大洋要少，其中大部分是大陆岛，如马达加斯加岛和非洲东岸边缘的许多小岛，以及安达曼群岛、尼科巴群岛、索科特拉岛、斯里兰卡岛、明打威群岛等。另外也有不少火山岛，如留尼汪岛、科摩罗群岛、阿姆斯特丹岛、克罗泽群岛、凯尔盖朗群岛等。此外还有一些珊瑚岛，如中印度洋海岭北部的拉克沙群岛、马尔代夫群岛、查戈斯群岛，以及爪哇西南的圣诞岛、科科斯群岛等。
印度洋南部的洋流比较稳定，终年维持一个反时针方向的环流，由南赤道暖流、莫桑比克暖流、厄加勒斯暖流、西风漂流、西澳大利亚寒流组成。印度洋北部洋流受季风影响形成季风暖流，冬夏流向相反：冬季为逆时针方向，夏季为顺时针方向。
印度洋海水上层浮游生物很丰富，共有37种浮游植物，其中硅藻29种，甲藻7种，蓝藻1种，后者是印度洋所特有的；浮游动物以桡足类甲壳动物为主，此外，还有介形类甲壳动物、毛颚动物、磷虾类、有壳翼足类、有尾类等；底栖生物，深水区以多毛类环节动物为主，异足类和等足类甲壳动物次之，浅水区，甲壳动物几乎与多毛类环节动物相等。印度洋的热带近海鱼类有3000～4000种，主要经济鱼类有飞鱼、金鲭、金枪鱼、马鲛鱼等，鲸、海豹、企鹅也很多，海生哺乳动物中的儒艮是印度洋特产。近几十年来，对金枪鱼、虾、底层鱼类的捕捞有很大发展，尤其是北部沿岸国家捕虾拖网渔业的发展更为迅速。
印度洋的海底地貌，与其他大洋相比，表现出复杂多样的特点。在印度洋海底中部，分布着“人”字形的中央梅岭。它是由中印度洋海岭、西印度洋海岭和南极-澳大利亚海丘组成的，三者在罗德里格斯岛交汇。中印度洋海岭是中央梅岭的北部分支，由一系列岭脊组成，一般高出两侧海盆1300～2500米，个别出面海面形成岛屿，如罗德里格斯岛、阿姆斯特丹岛等。中印度洋海岭向西北叫阿拉伯-印度梅岭，再向西延伸进入亚丁湾，与红海和东非裂谷系统相连。西印度洋海岭是中央海岭的西南分支，在阿姆斯特丹附近与中印度洋海岭相连，经爱德华群岛后，称为大西洋-印度洋海丘，与大西洋海岭南端相连。南极-澳大利亚海丘是中央梅岭的东南分支，在阿姆斯特丹岛附近与中印度洋海岭相连。印度洋中央梅岭由一系列平行于中脊轴的岭脊组成，岭脉崎岖错杂，宽度最大的达1500千米，其间还分布着许多横向的断裂带。
“人”字形的中央海岭，把印度洋分为东部、西部和南部三大海域。东郊区域被东印度洋海岭分隔为中印度洋海盆、西澳大利亚海盆和南澳大利亚海盆。这些海盆都比较广阔，海水较深。西部区域海岭交错分布，分隔出一系列海盆，主要有索马里海盆、马斯克林海盆、马达加斯加海盆和厄加勒斯海盆。这些海盆面积较小，海水较浅。南部区域地形较为简单，有克罗泽海盆、大西洋-印度洋海盆和南极东印度洋海盆。这些海盆一般深度为4500～5000米。
印度洋海底的油气资源十分丰富，油气年产量约为世界海洋油气总产量的40%，波斯湾、红海、阿拉伯海、孟加拉湾、苏门答腊岛与澳大利亚西部沿海都蕴藏有海底石油。其中波斯湾是世界海底石油最大的产区，这里是美国、日本等发达国家石油的重要供应地。此外，印度洋滨海砂矿和洋底锰结核资源也比较丰富。
世界最小的洋：北冰洋
北冰洋是世界最小、最浅和最冷的大洋。北冰洋大致以北极圈为中心，位于地球的最北端，被欧洲大陆和北美大陆环抱着，有狭窄的白令海峡与太平洋相通。通过格陵兰海和许多海峡与大西洋相连，是世界大洋中最小的一个，面积仅为1500万平方千米，不到太平洋的1/10。它的深度为1097米，最深为5499米。古希腊曾把它叫做“正对大熊星座的海洋”。1650年，荷兰探险家W.巴伦支，把它划为独立大洋，叫大北洋。1845年，英国伦敦地理学会命名，经汉文翻译为北冰洋。
北冰洋大致以北极为中心，四周为亚欧和北美大陆所包围的地球最北部水域，它以俄罗斯的杰日尼奥夫角经白令海峡到美国阿拉斯加州威尔士王子角的连线与太平洋分界。北冰洋有常年不化的冰盖，是世界上最冷的大洋。
北冰洋沿岸多暴风雪，气候严寒，每年封冻时间很长，自然资源贫乏，经济活动和交通运输都不发达，冰冻使北冰洋大部分地区不能通航，仅剩下受北大西洋暖流支流影响的巴伦支海南部海域可全年自由通航。北冰洋上空还是联系亚、欧、北美三大洲北部之间的最短航空线所在，地理位置十分重要。
北冰洋是如何起源的？海洋地质学家通过长期研究认为，北冰洋的形成，它和北半球劳亚古陆的破裂和解体有着很大关系。洋底的扩张过程，起自于古生代晚期，而主要是在新生代实现的。它是以地球北极为中心，通过亚欧板块和北美板块的洋底扩张运动，而产生了北冰洋海盆。现在北冰洋底所发现的“北冰洋中脊”，即为产生冰洋底地壳的中心线。在本洋底还同时发现了与北冰洋中脊相平行的两条海岭枣罗蒙诺索夫海峡和门捷列夫海峡，即老大洋中脊，说明北冰洋的海底扩张运动，曾进行过不只一次。2000万年前，北冰洋最多只算是一个巨大的淡水湖，湖水通过一条狭窄的通路流入大西洋。然后在1820万年前，由于地球板块的运动，狭窄的通道渐渐变成较宽的海峡，大西洋的海水开始流进北极圈，慢慢形成了今天的北冰洋。这是瑞典科学家分析了2004年从北冰洋海底采集的沉淀物后，得出的上述结论。
瑞典斯德哥尔摩大学的马丁·杰克逊等人曾发表报告说，他们从北冰洋中部靠近北极的罗蒙诺索夫海岭采集了428米厚的沉淀物，其中一段5.6米厚的沉淀物具有特别重要的意义。这段沉淀物形成于1820万年前至1750万年前，分成颜色不同的三段，其最下层是黑色沉淀物，其中含有很多没有分解的有机物，这说明当时北冰洋底无法获得足够的氧来进行降解。杰克逊说，从1820万年前开始，连接北冰洋和大西洋的费尔姆海峡夹在格陵兰岛与斯瓦尔巴特群岛之间开始变宽，于是他们猜想当时淡水从北极水面流出，而较重的海水则从下面流入，这些缺氧的海水导致了黑色沉淀物的形成。
随着费尔姆海峡的扩张，海水开始从水面涌入北冰洋，它们吸收了氧气后才沉入水底，这样水底开始出现氧气和海洋生物，对应的沉淀物也变成了灰色。最后，北冰洋的淡水全换成了海水，在海底开始出现氧化铁、氧化锰以及海洋生物化石。瑞典科学家说，他们还无法确定北冰洋形成的准确时间，不过这一过程可能经历了约75万年。北冰洋虽是一个冰天雪地的世界，气候严寒，还有漫长的极夜，不利于动植物的生长，但它并不是人们想象的寸草不长，生物绝迹的不毛之地。当然比起其他几大洋来，生物的种类和数量是比较贫乏的。海岛上的植物主要是苔藓和地衣，南部的一些岛屿上有耐寒的草本植物和小灌木；动物以生活在海岛、浮冰和冰山上的白熊最着名，被誉为北极的象征，其他还有海象、海豹、雪兔、北极狐、驯鹿和鲸鱼等。由于气温和水温很低，浮游生物少，故鱼类的种类和数量也较少，只有巴伦支海和格陵兰海因处在寒暖流交汇处，鱼类较多，盛产鲱鱼、鳕鱼，是世界着名渔场之一。夏季在西伯利亚沿岸一带鸟类很多，形成独特的“鸟市”。值得注意的是，北冰洋海域的矿产资源相当丰富，是地球上一个还没有开发的资源宝库，特别是巴伦支海、喀拉海、波弗特海和加拿大北部岛屿以及海峡等地，蕴藏有丰富的石油和天然气，估计石油储量超过100亿吨。
北冰洋上的霸主——北极熊
北极熊又称白熊，是在北极里生长的熊，它是陆上最庞大的肉食动物。在它生存的空间里，它是食物链最顶层。它拥有极厚的脂肪及毛发来保暖，其白色的外表在雪白的雪地上是良好的保护色，而且它可以在陆上及海上捕捉食物，因此它能在北极这种极其严酷的气候里生存。雄性北极熊身长大约240～260厘米，体重一般为400～800千克。而雌性北极熊体形约比雄性小一半左右，身长约190～210厘米，体重约200～300千克。到了冬季睡眠时刻到来之前，由于脂肪将大量积累，它们的体重可达800千克。
英国着名海洋专家、剑桥大学教授彼得·维德汉姆曾发表研究成果时声称，到2015年夏北极海冰将完全融化，这将对北极熊等生物的天然栖息地造成毁灭性破坏。维德汉姆教授表示，北冰洋的海冰正在快速地萎缩，最短只需要4年时间就可完全消失。尽管每年冬天海冰还将会重新出现，但是在夏季没有海冰的日子里，北极熊等动物将失去天然的捕猎场所，这将严重威胁它们的生存，最终可能导致物种的灭绝。俄罗斯北部、加拿大以及格陵兰岛的冰量会随着季节的变化而出现反复，目前已达到最小值，大约400万平方千米。后来，相关机构采用了多种信托网模型对被海冰覆盖区域的萎缩速度进行跟踪监测，联合国政府间气候变化专门委员会的预测数据显示，全球海冰萎缩速度还将加剧，但认为到2030年这些海冰仍然存在。
不过，美国海军研究院专家马斯劳维斯基的推算结果是，北极海冰的消失速度比联合国预测的速度更快。这一理论引起了许多争议，但是维德汉姆认为这种计算更具说服力。维德汉姆表示，“尽管他的模型最极端，但这也是目前最好的模型。它能够显示冰量的减少速度，这一速度非常快，我们可能很快就看到冰量降到零。2015年，这是我得出的一个非常严重的预测结果。”
到了冬季，海冰仍然又会出现。但维德汉姆担心，在夏季无冰期间，人类在北极的船运业务以及石油勘探行为将会大大增加，这将对当地物种造成严重威胁。冬季时，北极熊会在陆地上冬眠，但到了春季它们就会转移到冰上进行捕猎。维德汉姆表示，“现在每个人都意识到了这一严重的问题，就是北极熊的生存问题。它们要么被灭绝，要么回到陆地上捕猎。陆地栖息以及杂交繁殖也可能导致北极熊物种的消失。”