混合是海水的一种普遍运动形式。海洋混合主要包括沿等密度面混合（水平方向）和跨等密度面混合（垂直方向）两种形式。通常情况下，海水性质的垂向梯度显著大于水平梯度，因而人们更加关注海洋的垂向混合过程。

表面波：海表波浪的破碎可向海面以下注入气泡和湍流，进而增强混合。

对流：通常夜间海表失热冷却引起对流，冷水下沉，混合增强，混合层加厚。

朗缪尔环流：朗缪尔环流能使海水发生垂向上的快速运动，进而增强混合。

双扩散：双扩散是由于海水的分子热传导系数约为分子盐扩散系数的100倍而导致的现象，它包括垂向的盐指（暖而咸的海水位于冷而淡的海水之上）、扩散对流（冷而淡的海水位于暖而咸的海水之上）和水平方向的热盐入侵（两侧温盐差异显著）。双扩散是海洋中不同水团交汇处触发混合的重要过程。

内潮：层结海洋中，正压潮与陡峭、粗糙的地形相互作用可以产生内潮。高模态内潮在源地附近发生耗散为混合提供能量。低模态内潮可向外传播较远距离，并在传播过程中通过波-波相互作用等过程发展成具有强剪切、极易耗散的高模态内波，从而为海洋内部混合提供能量。内潮是大洋深层混合的重要能量来源。

近惯性内波：近惯性内波重要的生成机制包括海面风强迫、非线性波-波相互作用、背风波机制以及因地转失衡而自发辐射等。近惯性内波相比内潮在时空方面都有较大的不确定性，尽管如此，它具有相对较强的垂向剪切，因此是触发混合的一个重要过程。

内背风波：正压潮、地转流等近底的强流与特定小尺度粗糙地形相互作用可产生内背风波。内背风波是在某些海域（如南大洋）触发近底层海水混合的一个不可忽视的过程。

内孤立波：内潮在传播过程中由于非线性增强可演变为具有大振幅、强流速和强剪切的内孤立波，这些内孤立波在陆架等浅水区域破碎，为局地混合提供能量。

亚中尺度运动：亚中尺度运动以涡旋、涡丝以及锋面等形式广泛存在于海洋中，其生成机制包括锋生作用、混合层不稳定以及地形诱导等，亚中尺度运动可通过离心不稳定、对称不稳定等不稳定机制将能量传递到混合过程。

使用高精度的剪切探头和快速温度探头测量海洋内部速度和温度的高频时间变化，并在泰勒冻结假设下将其转换为微尺度速度剪切和温度梯度，据此计算速度剪切谱和温度梯度谱并在特定波数范围内积分可得到湍动能耗散率ε和热方差耗散率χ。但实际观测中由于探头的响应时间不可能无限短且受高频噪声的影响，观测的速度剪切谱和温度梯度谱并不能有效分辨整个湍流耗散子域，而只能分辨其中一部分。因此需分别用普适速度剪切谱内史密斯（Nasmyth）谱和普适温度梯度谱巴彻勒（Batchelor）谱对观测谱进行拟合，再通过积分得到湍动能耗散率ε和热方差耗散率χ。

地中海西西里岛附近海域的海洋混合