海洋的热容量非常大，远远超过了陆地和空气的热容量。海洋容纳的热量总在不断地与外界进行交换。
夏天，海水温度低于气温，所以就吸收空气中的热量，结果当内陆天气炎热、气温很高时，海滨仍然可以享受到凉爽的海风，而到了冬天，海水的温度高于气温，于是它又向空气中散发热量。不管内陆地区怎样寒冷，海滨依旧是温暖宜人，绿草青青。
除了热量交换，海水本身的运动也在传输着热量。比如，海流可以把赤道附近的热海水送到两极地区，而两极海域的冷海水又会流向热带海域。
海水运动还可以形成海水温度的垂直交换。夏天和其它季节的白天海面接受的热量较多，海水可以把热量送到深层贮存起来；而在冬天和其它季节的夜晚，海面温度下降，海水又会把贮存的热量带到表层释放出来。
由于海洋的调节作用，在地球上纬度相同的地方，多数沿海地区夏季比较凉爽，冬季比较暖和。这说明海洋对大陆气候具有调节作用，是一个名符其实的大空调。