Temperature permukaan laut tergantung pada insolasi dan penentuan jumlah panas yang kembali diradiasikan ke atmosfer. Semakin panas permukaan maka semakin banyak radiasi baliknya.  Panas juga ditransfer disepanjang permukaan laut melalui konduksi dan konveksi serta pengaruh penguapan. Jika permukaan laut lebih panas dari udara di atasnya maka panas dapat ditransfer dari laut ke udara. Biasanya permukaan lebih panas dari udara diatasnya sehingga terdapat sejumlah panas yang hilang dari laut melalui konduksi. Kehilangan tersebut relative tidak penting untuk total panas lautan dan pengaruhnya dapat diabaikan kecuali untuk pencampuran konveksi oleh angin yang memindahkan udara hangat dari permukaan laut. Penguapan (transfer air ke atmosfer sebagai uap air) adalah mekanisme utama dimana laut kehilangan panasnya yaitu sekitar beberapa magnitude dibandingkan yang hilang melaui konduksi dan pencampuran konveksi.
            Temperatur permukaan bumi ditentukan terutama oleh jumlah radiasi matahari yang diterima. Sekitar 70 % radiasi yang datang sampai ke permukaan secara langsung atau tidak langsung. Jumlahnya bervariasi terhadap lintang, musim dan waktu dan jumlah yang terserap tergantung pada albedo di permukaan. Lautan mempunyai kapasitas termal yang besar karena panas spesifik dan laten air yang tinggi dan bertindak sebagai penyangga temperatur untuk permukaan bumi sebagai suatu kesatuan. Insolasi tahunan di lintang rendah lebih besar dari di bagian kutub karena sudut datang dimana matahari mengenai permukaan bumi, semakin tinggi lintang semakin kecil sudutnya (A. Supangat, 2000).
            Secara alami suhu air permukaan memang merupakan lapisan hangat karena mendapat radiasi matahari pada siang hari. Karena kerja angin, maka di lapisan teratas sampai kedalaman kira-kira 50-70 m terjadi pengadukan, hingga di lapisan tersebut terdapat suhu hangat (sekitar 28 oC) yang homogen. Oleh sebab itu lapisan teratas ini sering pula disebut lapisan homogen. Karena adanya pengaruh arus dan pasang surut, lapisan ini bisa menjadi lebih tebal lagi. Di perairan dangkal lapisan homogen ini melanjut sampai ke dasar. Di bawah lapisan homogen terdapat lapisan termoklin, di mana suhu menurun cepat terhadap kedalaman. Tebalnya lapisan termoklin bervariasi sekitar 100-200 m. di bawah lapisan termoklin, baru terdapat lagi lapisan yang hampir homogen dan dingin. Makin kebawah suhunya berangsur-angsur turun hingga pada kedalaman lebih 1.000 m suhu biasanya kurang dari 5 oC (A. Nontji, 2005).
Suhu adalah suatu besaran fisika yang menyatakan banyaknya bahang yang terkandung dalam suatu benda. Secara alamiah sumber utama bahang dalam air laut adalah matahari. Setiap detik matahari memancarkan bahang sebesar 1026 kalori dan setiap tempat dibumi yang tegak lurus ke matahari akan menerima bahang sebanyak 0.033 kalori/detik. Pancaran energi matahari ini akan sampai kebatas atas atmosfir bumi rata-rata sekitar 2 kalori/cm2/menit. Pancaran energi ini juga sampai ke permukaan laut dan diserap oleh massa air  (Romimohtarto. dkk, 2001)