海水中溶解有各种盐分，海水盐分的成因是一个复杂的问题，与地球的起源、海洋的形成及演变过程有关。一般认为盐分主要来源于地壳岩石风化产物及火山喷出物。另外，全球的河流每年向海洋输送5.5×10¹⁵g溶解盐，这也是海水盐分来源之一。从其来源看，海水中似乎应该含有地球上的所有元素，但是，由于分析水平所限，目前已经测定的仅有80多种。现将其中重要的一些元表。

海水中最重要的溶解元素的化学形态和浓度

表中较高浓度的组分基本上代表了其在海水中的平均浓度，一些低含量成分由于测定困难，测定过的样本不多，难以代表其平均浓度。表中还反映出逗留时间长的元素在海水中的含量也高，如果把含量填写入元素周期表，大致可以看到如下规律：除零族惰性气体外，周期表两端的元素含量较高。如ⅠA，ⅡA，ⅥA及ⅦA族；同族元素从第三周期开始随原子序数增加而减少。ⅠA，ⅡA和ⅦA三族元素的logC(C以mmol/kg表示)与原子序数成线性关系。某些副族元素也有类似现象。过渡元素在海水中含量都较低，包括植物生长的营养元素和一些必需的微量元素都集中在这个区域。

表中列举了几乎所有主要元素的无机形态。对于元素的化学形态的了解是十分重要的，因为它对于元素在海水中的反应有决定作用。例如，铜对于浮游生物的作用就是与自由的二价铜离子浓度有关，而非与总铜浓度有关。在化学分析中，一般不区分化学形态，所以一般的溶解态浓度就是指离子或元素的总浓度。

化学海洋学的发展很大程度上依赖于分析化学技术的进步，许多感兴趣的金属在海水中含量极低，只有用灵敏的测试仪器和技术并避免样品采集和分析过程中的污染才能够测定。