首先，NASA海洋学家Gene Carl Feldman指出：“海洋中的水不是蓝色，很明显，海洋表面的颜色大部分是基于深度，里面有什么，下面是什么。”
水冲一杯，当然，显示效果清晰为可见光线穿过它几乎没有障碍。但是如果一个水体足够深，光线不会从底部反射出来，它就会呈现蓝色。基本物理学解释了为什么：来自太阳的光由不同波长的光谱组成。较长的波长出现在我们的眼睛，红色和橙色，而较短的出现蓝色和绿色。当太阳的光照射到海洋时，它会与水分子相互作用并被吸收或散射。如果除了水分子以外没有任何东西存在于水中，那么波长较短的光线更有可能击中某物并散射，使海洋呈现蓝色。与此同时，较长的阳光红色部分被吸收在表面附近。
深度和海底也会影响到表面是否出现暗淡的深蓝色，，如在大西洋的某些地方，或者像在热带地区那样抛出蓝宝石般的微光。“在希腊，水是这种美丽的绿松石色，因为底部是白色沙滩或白色的石头，”费尔德曼解释说。“发生什么事情是光线下降，蓝色光线下降，碰到底部，然后反射回来，所以你在水中做出这个美丽的淡蓝色。”颜色反映海洋健康
然后有一个事实，即海洋很少清晰，但是却充满了微小的植物和动物生活，或充满悬浮的沉积物或污染物。当医生阅读患者的生命体征时，海洋学家监视海洋的颜色。海洋表面看到的颜色反映了它广阔的深处发生了什么。
费尔德曼在马里兰州的美国宇航局戈达德太空飞行中心工作，研究1997年发射的海上观测宽视场传感器（SeaWiFS）卫星拍摄的图像。从其栖息地超过400英里（644公里）卫星捕捉到梵高般的海洋色彩漩涡。这些模式不仅迷人，而且还反映了沉积物和径流可能使水呈现为暗淡的棕色，以及称为浮游植物的微型植物在富含营养物的水域中收集，并经常将其染成绿色。
