La densitat es defineix com la massa per unitat de volum. La massa es mesura en grams (kg), el volum en metres cúbics (m3) i la densitat es dona habitualment en kilograms per metre cúbic (kg m-3).
A la Terra, on tota la matèria està exposada a la gravetat, els cossos de mides idèntiques però amb diferent densitat tenen diferent pes. Si els cossos són fluids, aquest fet genera capes horitzontals; els fluids es disposen ells mateixos de forma que els menys densos suren per sobre dels més densos. Un exemple d'aquesta situació és l'oli flotant a sobre de l'aigua.
La disposició dels fluids en capes horitzontals de diferent densitat s'anomena estratificació.
L'oceà és una capa molt fina de fluid estratificat a la superfície de la Terra. Entendre els factors que determinen la seva densitat és essencial per a l'oceanografia.
Quan es tracta del comportament dinàmic de la matèria, els fluids i els gasos tenen molt en comú (això està clar pel fet que els vents, i.e. el moviment de l'atmosfera, i els corrents, i.e. el moviment de l'oceà, segueixen les mateixes lleis i produeixen patrons de circulació similars). El punt de partida per a una discussió sobre la densitat de l'aigua de mar és
l'equació d'estat del gas ideal: $p = \rho\;R\;T$
on p és la pressió, ρ la densitat, T és la temperatura en graus Kelvin i R és la constant universal dels gasos. Si arreglem l'equació del gas per expresar la densitat com $\rho = p (R T)^{-1}$, podem veure que la densitat d'un gas ideal és proporcional a la pressió i inversament proporcional a la temperatura.
En moltes de les aplicacions oceanogràfiques, la dependència de la densitat amb la pressió no té conseqüencia. És cert que la densitat d'una parcel·la d'aigua augmenta quan es mou des de la superfície del mar fins el fons de l'oceà, però això no pertorbarà l'estratificació, ja que el guany de la densitat amb la fondària éstà en línia amb la disposició natural dels fluids sota la gravetat. Encara més, la mateixa parcel·la retornarà a la seva densitat original quan es portada de nou a la superfície, i canviarà la seva densitat sempre que es mogui verticalment (en proporció al canvi de pressió experimentat).
L'estabilitat estàtica de la columna d'aigua només queda pertorbada si som capaços de portar la parcel·la d'aigua a una posició on té una densitat més alta que les parcel·les d'aigua properes a ella. Donat que l'efecte de la pressió en la densitat és completament reversible, podem descartar el seu efecte per ara.
Nota: Això no és cert per a totes les situacions. La densitat de l'aigua de mar no és una funció lineal de la pressió. En regions de temperatura extremadament uniforme, l'estabilitat estàtica no pot ser avaluada sense incorporar l'efecte de la pressió en la densitat. Tals situacions poden succeir a profunditats molt grans. En el contexte d'aquest exercici, aquestes situacions no són d'interés.
¿ Com és de bona la descripció del comportament de l'aigua de mar fent servir l'equació del gas ideal ? Això s'investiga millor mirant la densitat de l'aigua pura primer (l'aigua pura és aigua dolça sense cap impuresa com ara bé minerals o sediments en suspensió).
L'aigua pura no és un gas ideal, però dins d'un rang limitat de temperatures, la dependència de la densitat amb la temperatura és propera a la relació linial inversa expresada per l'equació del gas ideal. La densitat de l'aigua pura és molt propera a 1000 kg m-3 que és una xifra convenient per recordar (els valors actuals són lleugerament menors que 1000 kg m-3)
Els oceanògrafs no estan gaire interesats en la densitat absoluta de l'aigua però sí en els canvis de densitat amb l'espai i temps. Aquest canvis són bastant petits. Els oceanògrafs d'altra banda fan servir la quantitat
\[ \sigma_t = \rho_h - 1000 \]
(pronunciat sigma-t) que dona l'excés de densitat o el dèficit respecte a la densitat de referència de $1000\; kg\; m^{-3}$.
En principi $\sigma_t$ hauria de tenir les mateixes unitats que $\rho\;(kg\; m^{-3})$; però els oceanògrafs mai donen unitats per $\sigma_t$. Així, l'aigua dolça té un valor de $\sigma_t$ lleugerament més petit que zero.
