海水呈现的蓝色或者绿色，真正的原因在于光线和海水之间的反射和吸收作用。太阳光照射到海面时，一部分光被反射回来，另一部分光折射进入水中。进入水中的光线在传播过程中会被水吸收。水对光的吸收与光的波长有关，即水具有选择吸收性。

阳光由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光组成，当阳光照射在海上时，波长较长的红光和橙光，透射力最大，被海水和海洋中的生物吸收。红光、橙光和黄光在不同的深度时均被吸收了，并使海水的温度升高。到一定的深度绿光也被吸收了。而蓝光，紫光等由于波长较短，遇到水分子或其他微粒会四面散开，或反射回来。海水越深，被散射和反射的蓝光就越多，因此，我们的眼睛其实只看到了被反射和散射出来的蓝光，所以，我们看见的大海就呈现出蓝色。

另外影响海水颜色的因素还有悬浮质、离子、浮游生物等。

像红海，由于海里一种红褐色海藻终年大量繁殖，使得红海染成一片红。

还有北冰洋的白海，由于常年冰雪覆盖且有机物含量少，所以海水呈现白色。

另外黑海由于上下海水之间形成了密度飞跃层（就是海水表面和深层的海水密度差异很大），严重阻碍了上下水层的水交换。使海底堆积大量的污泥，加之黑海地区多风暴，阴霾，当海上掀起巨浪的时候，完全是一片黑。