Denizin mavi renginin sebebi, gökyüzünün renginin mavi olmasıyla aynıdır ama sanıldığı gibi gökyüzünün maviliğini yansıttığı için deniz mavi renkte görülmez. Aslında atmosferde mevcut, Azot, Oksijen, Karbondioksit gibi bütün Gazlar deniz suyunda da bol miktarda bulunurlar.

Deniz Suyunun rengi Su moleküllerinin ışığı emiş ve yansıtış özelliklerine bağlıdır. Beyaz ışık dediğimiz güneş ışığında bütün renkler vardır. Deniz Suyu molekülleri aynen atmosferde olduğu gibi, bu ışığın dağılımındaki kırmızı tarafındakileri emerler, mor tarafındakileri yansıtırlar. Deniz de bu nedenle mavi renkte görünür.

Ne var ki denizin rengi her yerde aynı değildir. Çeşitli yerlerde parlak mavi, koyu mavi, yeşil, turkuvaz hatta kırmızımsı renkler alır. Bu farklılıkları suyun Sıcaklığı, derinliği, içinde yaşayan Canlılar, dip tabiatı, Tuz oranı gibi etkenler yaratırlar. Burada güneş ışığının atmosferde, bulutlarda tutulan miktarı da önemlidir.

Güneş ışığının neredeyse yarısı suyun bir metre derinliğinde soğurulmuş olur. On bir metreye varıldığında ise sadece onda birinin bu derinliğe ulaşabildiği görülür. 500 metreden sonra sadece fosforlu organizmaların biraz aydınlattıkları, mutlak karanlık hüküm sürer. Bu nedenle denizin renginde derinlik de önemli bir faktördür.

Karadaki yaşam gibi denizdeki yaşam da yeşil Bitkilerin Fotosentez yapabilmelerine bağlıdır. Bu enerjiyi güneş ışığı sağlar, dolayısıyla güneş ışığı denizdeki bitkilerin dağılımında belirleyici rol oynar.

Karaların kenarlarında yer alan az eğilimli kıta.sahanlığı bir bakıma karaların uzantısıdır. Bu bölge kara kökenli bitkilerin yığılma alanıdır. Bu Bitkiler su içinde bile olsalar klorofil üretirler. Klorofil de en çok kırmızı ve maviyi emerken yeşil rengi yansıtır. Bu nedenle denizde derin yerler daha koyu mavi iken kıyıya yaklaştıkça renk biraz yeşile dönüşür.

Deniz suyunun rengi ve berraklığı ısıdan da etkilenir. Genel kanının aksine Sıcak sularda hayat daha azdır. Soğuk sularda yaşam için önemli olan oksijen ve karbondioksit gazları daha fazladır. Su molekülleri de soğuk Suda daha yavaş hareket ettiklerinden bu Gazların suyun içinde çözülmüş olarak daha rahat kalmalarını sağlarlar.

Çürüyen bitkilerle birlikte deniz altındaki gıda zincirini oluşturan fotoplankton denilen su altı Bitkileri ve zooplankton denilen küçük Canlıların bol miktarda bulunması sonucu soğuk suların daha karanlık ve kasvetli görünümü oluşur.

Sıcak tropik sularda ise mercan kayalıkları sayılmazsa mikroskobik canlılar hemen hiç yoktur. Su daha saf ve temizdir. Bunun için de daha berrak ve mavi görünür. Tropik suların kıyılarının Cam göbeği rengi ise dipteki kum tabakasının sarı renginin, sıcak suların berrak mavi rengiyle karışması sonucu oluşur.

Deniz suyu ortalama olarak bir litresinde 35 gram tuz içerir. Kutup bölgeleri ve kapalı denizlerdeki ırmak ağızlarının yakınları bir yana bırakılırsa bu oran dünya genelinde büyük bir farklılık göstermez. Buna rağmen güneş ışığına bağlı olarak buharlaşma nedeniyle sıcak denizler biraz daha tuzludurlar. Ancak bu denizlerin daha mavi görünmelerinin ana sebebi tuz oranı değil sıcak olmalarıdır.

Kızıl rengi, Kızıl denizde kırmızı renkli yosunlar, Amerika`nın batı kıyılarında ise tek hücreli organizmalar yaratırlar. Denizlerin renklerinde deniz kirliliği de önemli bir etkendir.