水圏とは地球上にある海・湖沼・河川・氷河等の水と氷の存在全てを指す言葉である。現在 地球表面に存在する水の総量は14億km³とされているが、その中で海水が断然多く約97.5%の13億5000万km³を占める。次に多いのは氷床で2500万km³と推定されている。海の深さは3000 - 6000mの範囲が最も広く、この範囲の面積は海洋の70%、地球の全表面積のほぼ半分を占めている。

赤道近くの海の表面は太陽の光を受けて温められ、温かい水の流れ（暖流）となって流れてゆくほか、大量の水蒸気を発生する。1年間に海から蒸発する水量は50.5万km³と見積もられており、台風の発生など地球の気象に大きな影響を及ぼしている。蒸発した水量の91%は直接海上に降水するが、残りの9%が陸地に雨や雪として降水し、河川・氷河・地下水となって最終的には海に戻る。

海水は塩化ナトリウム（NaCl：いわゆる塩）を主成分とする塩分が含まれている。塩化ナトリウム以外にも各種のイオンが溶解しているが、海水中の総塩分濃度は周辺の影響によって異なる。例えば大河の河口近くや氷河が海に流れ込んでいる場所では塩分濃度（イオンの総量）は低く、逆に蒸発が盛んな海域では塩分濃度が高くなる。海氷が形成される時にも水分が選択的に凍るため、塩分に富んだ海水が分離される。グリーンランドや南極周辺で作られる冷たく塩分の濃い海水は深層流となって地球全体を巡っている。

上記のように海水中の塩分濃度は場所によって差があるが、各イオン間の比率は全海洋でほぼ一定である。下記に塩分濃度を3.5%とした場合のイオン濃度を表にまとめた<ref>出典 新版地学教育講座10 地球の水圏 東海大学出版会</ref>。