Mesteparten av solstrålingen blir brukt til å fordampe vann (evapotranspirasjon). Havet virker som en buffer for mengden karbondioksid i atmosfæren, og mye hydrogenkarbonat (HCO3-) er bundet som kalsium og magnesiumsalter. Konsentrasjonen av CO2 i havet påvirkes av fotosyntesen i den eufotiske sonen
Løselighet av gasser i vann øker med økende partialtrykk til gassen, minsker med økende temperatur og økende saltholdighet ifølge Henrys lov. Karbondioksid har i tillegg en løselighet som påvirkes av pH. Havstrømmer drevet av vind, tidevann og temperaturforskjeller gir blanding av overflatevann og dypvann. Kaldt vann har større tetthet enn varmt vann og synker mot bunnen, og termoklin skiller kaldt fra varmt. Ved ekvator og ved polene er det noenlunde jevn temperatur i vannet gjennom hele året. Oppstrømsområder kan bringe næringsrikt dyphavsvann opp til overflaten nær kysten til kontinenter, som gir oppblomstring av planteplankton som sammen med alger er primærprodusenter og start på en næringskjede via zooplankton til alle de andre organismene som lever i havet.