海面向上光辐射的可见光的光谱分布所呈现的海洋表观颜色。太阳直射光和天空光经海面进入海中，受到水体的光谱吸收和多次散射，这种光传输过程由海洋辐射传递规律所决定，因此海面辐射的光谱分布和海色不仅与海水固有光学性质有关，且与海洋表观光学性质和海面受到的辐照度有关。
海色与海洋水体所包含的物质成分密切相关，故大洋和近海的海色有明显的差别。在清洁的大洋水中，悬浮颗粒少，粒径小，分子散射起着主要的作用。水分子和溶解物质的粒子及粒径远小于光波波长的悬浮物粒子，对光的散射服从瑞利散射定律,即散射系数与波长的4次方成反比，波长愈短，散射愈强，使大洋的颜色呈深蓝色,峰值的波长约为470nm。近海水中含有较多的无机的和有机的悬浮物质，其粒径远大于光波的波长，这种粒子的散射服从米散射定律，即散射系数与波长无关。同样，近岸水中不同种类的溶解物质，也具有不同的光谱吸收和散射特征。水中悬浮物质、溶解物质和海水本身的综合光谱散射吸收作用，使海面向上的光谱辐照度的峰值位于500nm以上。因此,近海海色呈蓝绿色甚至黄褐色。此外，海洋中生活着具有多种颜色的浮游生物，它们在某些海区大量繁殖时，往往影响了所在水域的颜色。在近岸或河口区有大量的悬浮泥沙，常使海色变黄。黄海和红海，都因其海色而得名。主要由悬浮物的颜色决定的海色，有区域性和季节性的变化。藻类的生长繁殖对海色的影响尤为明显，当某种海藻急剧繁殖而在水中的密度很大时，可发生赤潮现象。1952年5月,中国渤海的黄河口至塘沽一带的海面，因淡红色的夜光藻急剧繁殖，使海水呈红色，而形成了赤潮。
在常规的海洋调查中,采用福雷尔-乌勒标准水色液配制的常用水色计目测确定海色。方法是在舷边背阳光处，将透明度盘沉放于最大可见深度的一半的水层，根据透明度盘上呈现的颜色，在水色计中对比找出与之最相似的色级号码。号码愈小，海色愈蓝；反之则为绿黄色直至褐色。1974年，N.G.杰尔洛夫研制了海色仪，测量了海面以下447nm和521nm波长的辐亮度，用两者的比值（称海色比）表征海色。应用海色观测仪器和遥感方法测量海色（见海洋光学技术），能够确定叶绿素的浓度、悬浮物的含量等海洋环境要素，并可用此方法区分水团，观测上升流的变化和区域分布。
