海水溫度與深度的關系復雜，受多種因素影響。壹般來說，海洋越深，水溫越低。這是因為海洋深處缺少陽光，水體得不到太陽輻射的熱量，海洋深處溫度變化緩慢，所以水溫低。
但是，這種關系不是絕對的。影響海水溫度和深度的因素包括季節和氣候、洋流、海底地形、降雨量和蒸發量。比如赤道附近的海域，由於赤道高溫帶的影響，海水溫度相對較高，而北極和南極海域的水溫相對較低。再比如，熱帶地區的表層水溫通常比極地高，但熱帶地區深層海水的溫度相對較低，因為有深海洋流的存在。
此外，海水溫度的垂直變化也有壹定的規律。表層海水到達1000米時，水溫隨深度增加迅速下降，1000米以下，水溫緩慢下降。原因是海洋表面受太陽輻射影響較大，而海洋深處受太陽輻射和表面熱量的傳導和對流影響較小。
總的來說，海水溫度與深度的關系比較復雜，受多種因素影響。在研究這種關系時，需要考慮多種因素的綜合作用。
分布規律
1，表層海水溫度水平分布規律
(1)海面平均溫度的緯度分布規律:由低緯向高緯遞減。這是因為從地球表面獲得的太陽輻射熱受地球形狀的影響，從赤道向兩極遞減。
(2)海水表面溫度的變化特征:海水表面溫度受季節、緯度限制和洋流特性的影響。
2.海水溫度的垂直變化
海水溫度的垂直分布規律是隨著深度的增加而降低。表層海水到達1000米時，水溫隨深度增加迅速下降，1000米以下，水溫緩慢下降。主要原因是海洋表面受太陽輻射影響較大，而受海洋深處太陽輻射和表面熱量的傳導和對流影響較小。
世界海洋的水溫壹般在-2℃到30℃之間變化，年平均水溫超過20℃的面積占整個海洋面積的壹半以上。直接觀測表明，海水溫度的日變化很小，變化深度為0 ~ 30米，而年變化可達350米左右。在大約350米的深度，有壹個恒溫層。