非保守元素通常具有相对短暂的停留时间，一般小于海洋混合的平均时间（约1600年），按照在海水中的不同垂直分布特征非保守性元素可分为如下几类。

①类营养盐型——同生物活动相关的非保守性元素。此类元素或物质参与表层海水的生物活动，如浮游植物的吸收、生源颗粒物的吸附等过程，在深海则由于细菌对生源颗粒的矿化作用而重新释放到水体，因此呈现表层消耗，随水深的增加而逐渐增加的分布特征，比如磷酸盐、硝酸盐、硅、镉、锌、钡、镍、硒等。

②表层富集深层消耗型。此类元素通常受到大气、河流和陆架沉积物释放等输入源的影响，并且在海水中因为沉淀、吸附和生物过程导致的氧化还原反应等过程，而快速的去除，因此呈现表层浓度高，随水深增加而逐渐减少的分布特征，比如铅、锰（Mn²⁺）等。

③中层极小型。此类元素通常受到表层大气和河流输入与近底层沉积物溶解扩散作用的共同控制，而形成中层极小值的分布特征，如铜（Cu²⁺）、锡（Sn^4-）、铝（Al³⁺）等。

④中层极大型。此类元素的主要来源是大洋中脊海底热液的水平输送，呈现中层极大值的分布特征，如³He，此类元素可用以示踪海底热液对深层大洋元素循环的贡献。

⑤中层低氧层（约1千米）极大或极小值分布。此类元素受到大洋低氧层氧化还原反应的控制，造成元素还原形态，如Fe²⁺、Mn²⁺和Co²⁺表现出极大值分布，以及由于还原形态水溶性降低而产生的极小值分布，如Cr³⁺。

⑥无氧层的极大或极小值分布。在某些环流受到限制的边缘海区域，如黑海和卡里亚科海沟，水体中可以发生氧气耗尽并伴随着H₂S的产生，由此伴随着某些对氧化还原反应敏感的元素形成无氧层的极大或极小值分布，如Fe²⁺和Mn²⁺。