由于海水的温度和盐度差异引起了层结现象，使得海洋沿垂直方向大致可以分三层：混合层（表层）、温跃层和深海层。海洋动力过程主要包括潮（天文潮、风暴潮等）、洋流（风生环流与热盐环流）、海浪（风浪与涌浪）、海洋湍流等，不同层区具有不同的动力过程。

海洋表层由于风剪切和表面波破碎形成混合层，厚度从10米到500米不等；混合层的湍流度很高，使得温度、盐度和溶解氧等物理性质几乎都是均匀不变的。湍流混合度在混合层底部变为零，但由于剪切不稳定性，混合层底部以下湍流度再次增强。在温带纬度地区，由于地表降温和冬季风暴，这一层在冬末最深，而在夏季则相当浅。混合层的动力过程十分复杂，主要受湍流混合、埃克曼效应、与上层大气的交换，以及水平对流的控制。某些情况下的简化处理是可能的，比如用埃克曼层动力学近似描述混合层中风驱动的水平输运，其中动量的垂直扩散平衡了科里奥利效应和风应力。

混合层以下温度、盐度和密度均经历了一个连续的快速变化过程，称为温跃层、盐跃层或密跃层，一般出现在深度约300～1000米处。沿纬向，在赤道附近温跃层强而较浅；在中纬度地区，温跃层变弱变深；高纬度处又出现在浅层。密跃层的整体脉动或其内部的脉动称为内波。内波是海洋中普遍存在的一种动力学过程，它对海水动量、热量和质量的垂向输送起到重要作用，在整个海洋动力学的研究中占有重要地位，是物理海洋学的重要分支，同时也与海洋工程、海洋军事等紧密相关。

温跃层以上称为上层海洋，其特征为温度较高、运动活跃，其深度从热带和东部海洋的100米以下到西部亚热带海洋的800米以上不等。上层海洋与大气物理交换（包括热量和淡水）的时间尺度以年计。

深层海洋既冷又暗，流速通常很低（尽管已知深海部分区域内有明显的再循环痕迹）。除了北大西洋亚极地和南极周围的几个下沉区域，深海很少由上层海洋补给海水。由于上层海洋的供给不足，深海中水的平均停留时间以百年计。在深海层中，流体静力学和地转关系起主导作用，混合作用一般较弱。