Clorua, magiê, natri, sunfat, canxi, bicacbonat và kali là những ion dồi dào nhất trong nước biển. Những ion này tạo thành phần lớn nước biển, trong khi oxy và nước tạo thành phần còn lại. Thành phần ion của nước biển ảnh hưởng đến độ mặn, độ mặn, nhiệt độ và độ nổi của nó.
Ngoài việc xác định độ mặn và thành phần của nước biển, các ion dồi dào nhất có liên quan rất nhiều đến việc tạo ra các môi trường sống khác nhau hỗ trợ các dạng sống khác nhau. Một số loài động thực vật phù hợp hơn với nước biển mặn, trong khi những loài khác phát triển mạnh ở vùng nước ít mặn hơn và nhiều ôxy hơn.
Các ion trong nước biển có chung các đặc tính cộng gộp tác động đến môi trường xung quanh và sự đa dạng sinh học được tìm thấy ở đó. Những đặc tính này bao gồm khả năng hạ nhiệt ở vùng nước xung quanh và tốc độ bay hơi chậm, hạ thấp điểm đóng băng của nước và tăng áp suất thẩm thấu bằng cách tăng độ mặn. Ảnh hưởng của các đặc tính keo tụ này khác nhau tùy thuộc vào vị trí của nước, thời gian trong năm và sự hiện diện hay vắng mặt của các hóa chất khác. Đại dương thường duy trì trạng thái cân bằng về thành phần vật lý và hóa học đạt được bằng cách liên tục bổ sung và loại bỏ các ion từ môi trường địa phương. Quá trình này diễn ra trong một khoảng thời gian dài, đôi khi mất tới 200 năm để hoàn thành.