海水中包含多種元素，其中含量最高的元素是氧，其次是氫，然後是氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀等。海水中元素的含量差異很大，可以分為以下幾類：
大量元素。除了氧和氫外，每千克海水中含量超過1毫克的元素有氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、溴、碳、鍶、硼、氟和矽，這些元素共12種，占海水化學元素總含量的99.9%以上。
微量元素。每千克海水中含量在1毫克到100毫克之間的元素，如鐵、鎳、銅、鋅等。
痕量元素。每千克海水中含量小於1毫克的元素，如金、銀、鎘等。
海水中化學元素的分布受多種因素影響，包括生物過程、海底火山活動等。海水的鹽分主要由氯化鈉組成，占海水中溶解鹽類的88.6%，其餘為硫酸鹽等。海水平均鹽度為35‰，鹽度的變化與氣候、地理位置等因素有關。