海洋一邊冷一邊熱，是海洋溫差。海洋溫差形成的原因是太陽能，海洋溫差能也叫海洋熱能，海洋中上層水溫差異蘊藏著一定的能量，被稱為海水溫差能。

到達水麵的太陽輻射能大約有60%透射到了一米的水深處。有18%能夠到達海面以下十米的深度，少量的太陽輻射甚至能透射到水下100米以下的深度。

海水溫度隨水深而變化，一般深海水區大約可以分為三層。

第一層是海面到深度約為60米左右的地方，稱作為表層，該層海水一方面吸收著太陽的輻射能。一方面，受到風浪的影響使海水互相混合，這一層海水溫度變化比較小，水溫大約在26-27攝氏度。

第二層水深是從60米至130米，海水溫度隨著深度的加深而急劇遞減，溫度變化比較大的成為了變溫層。

第三層深度是在300米以上。這層海水由於受到從極地流來的冷水的影響，溫度降至4攝氏度左右，表層海水和深層海水之間存在著20攝氏度以上的溫差，是巨大能量的來源。