海面温度，亦称海温，即海水表层的水温。常以℃表示。取决于海水的热量收支状况。具有明显的日变化和季节变化。每日最低值通常出现在4～8时,最高值出现在14～16时，最高温度出现在夏季（8～9月）。海面温度地理分布的变化尤为显著，平均温度变化在-1.7～30℃之间，最高值出现在赤道以北，并向两极逐渐降低。

中国沿海地区海温分布气象卫星可以在红外大气窗区测量洋面、海面发射的辐射，按普朗克公式由这种辐射可以监测洋面和海面温度。由于大气的吸收和视线的倾斜等原因，现有多种方法监测海面温度：①单通道海面温度求取，建立全球海面温度计算业务，这一技术在1980年前的业务中使用；

②1981年以后，多通道海面温度估算技术投入业务，这一技术较之以前有很大改进，包括消除云和水汽订正，使计算结果精度有很大提高。

除了部分海区（红海、波斯湾等以及部分低纬度内海）海面，海面温度一般不超过29摄氏度。

英国科学家在最新一期《自然》杂志上发表报告说，大西洋上的飓风活动增加在很大程度上与海面温度升高有关。

英国伦敦大学的马克·桑德斯等人使用一个统计模型分析后发现，大西洋飓风的频率和强度等变化可以在很大程度上用两个变量来解释，即海面温度和海面附近信风速度。除去信风的影响后，科学家发现，八九月间海面温度升高0.5℃会使飓风活动平均增加40%。

分析还显示，1996年到2005年间的大西洋飓风活动增加，有40%要归因于海面温度的上升。在这10年间，热带北大西洋地区的海面平均温度是自1950年有记录以来最高的。

2024年3月19日，世界气象组织发布《2023年全球气候状况报告》，数据显示，全球海面平均温度从2023年4月开始就不断创下历史新高，其中7月、8月和9月大幅刷新纪录。