تتناقص درجة الحرارة مع تزايد الأعماق وذلك إذا ما أخذنا في الاعتبار أن الشمس هي مصدر الطاقة الحرارية الأصلي: وقد تمت محاولات عديدة لتقدير درجة حرارة المياه عند الأعماق التي تتراوح بين ١٠٠ و ٣٠٠ و ٤٠٠٠ متر وبالدراسة التحليلية للتوزيع الرأسي لدرجة حرارة مياه البحر وجد أن الحرارة تتشابه حتى عمق مائة متر، أما ما دون ذلك من أعماق فإنها تتجه للتناقص. وقد وجد أن نحو 90% من الحرارة تتغلغل Penetrates في البحر تمتص absorbed في السطح عند عمق 200 م وأنه رغم حركة المياه فإن جزءا ضخما من كتلة ماء البحر بارد نسبيا ويقدر بأن ٨٠ من مياه البحار ذات درجة حرارة أقل من ٤,٤٥ درجة مئوية. ويمكن إيجاز أهم خصائص التوزيع الرأسي للحرارة فيما يلي:

بالرغم من التناقص العام لدرجة الحرارة تجاه الأعماق فإن معدل التناقص ليس متساويا عند كل الأعماق, فالهبوط الحراري يكون سريعا من السطح حتى عمق ٢٠٠٠ متر بينما يتباطأ بشدة أسفل هذا العمق.

في المداريات Tropics نادرا ما تتجاوز درجة الحرارة ٤,٤ درجة مئوية وذلك عند عمق ١٤٤٠ ويصل في نفس العروض إلى ما بين ١,٤ والصفر المئوي عند عم ٤٠٠٠ متر باتجاه القاع ويرجع ذلك إلى زحف الماء الجليدي ice water creeping نحو الأعماق من الأقاليم القطبية إلى الاستوائية ويوضح الجدول التالي درجات الحرارة عند الأعماق المختلفة وفقا لقياسات جنكنز J. T. ,Jenkins والذي يتضح منه أن معدلات التناقص الرأسي للحرارة بالمياه تختلف من منطقة إلى أخرى وفقا لدرجة العرض.

فنجد أنه بينما تتناقص درجة الحرارة تناقصا أفقيا بالاتجاه نحو القطبين فإننا نجد أن حرارة القاع غالبا لا يحدث بها أي تغير. بينما نجد التغير الرأسي واضح عند خط الاستواء إذا ما قورن بالتغير عند المناطق القطبية.

تصل الحرارة السطحية في العروض ما بين ١٠ -  20 درجة شمالا وجنوبا ٢٥,٦ درجة مئوية فإنها تنخفض لنفس العروض إلى ١٨,٥٧ درجة مئوية عند عمق مائة متر وتظل تتناقص بمعدلات مختلفة حتى الأعماق السحيقة حيث ٤٠٠ – يكون التناقص واضحا في الأعماق ما بين ( ٢٠٠ متر) ثم يبطئ بعد ذلك الأعماق التي تزيد على ٥٠٠ قامة (١٠٠٠ متر) بحيث لا يتعدى الفارق الحراري بين مياه  هذا العمق والعمق السابق ثلاث درجات مئوية. يظهر تأثير ( الحافات والمرتفعات البارزة على بعض قيعان المحيطات على جانبي حافة ويقل طومسون حيث يبلغ درجة الحرارة على جانبها الشمالي (بحر النرويج) ٢ درجة مئوية، بينما تبلغ على جانبها الجنوبي عند نفس العمق ٧ درجات مئوية.

وعلى جانبي بوغاز جبل طارق نجد درجة حرارة الجانب المتوسطي العميق نحو ١٣ درجة مئوية، بينما على الجانبي الأطلنطي نجدها عند نفس العمق ٢ درجة مئوية ومياه قاع البحر الأحمر عند الجانبي الشمالي لمضيق باب المندب نحو ٢١ درجة مئوية وهي تقابل مياه حرارتها نحو درجتين مئوتين على الجانب الآخر من المضيق من مياه المحيط الهندي وذلك عند أعماق متساوية تصل إلى نحو 200 متر ( أو ١٠٠٠ قامة ) بالنسبة للبحار الداخلية أو التي تتصل بالمحيطات عبر ممرات ضيقة ترتفع على طول امتدادها عتبات صخرية تجعلها شبه مغلقة نجد أن حرارة ماءها تتأثر بحرارة اليابس المحيط بها وتكاد تتجانس درجة حرارتها على السطح حتى القاع مثل البحرين الأحمر والمتوسط والخليج العربي وغيرها.