Meerwasser besteht hauptsächlich (~96.5%) aus Wasser, enthält jedoch wichtige Mengen an gelösten Salzen (~3.5%), die meistens, aber nicht alle, Natriumchlorid sind, das mit Kochsalz identisch ist. Die einzigartigen chemischen Eigenschaften von Meerwasser bedeuten, dass es eine drastisch andere Lebensumgebung als Süßwasser ist, und viele Tiere, die darin leben, haben sich nie an das Leben im Süßwasser angepasst. Süßwasserangepasste Arten, wie Fische in Binnenseen in Afrika, können im Salzwasser nicht überleben. Meerwasser ist etwa 2.5 % dichter als Süßwasser.
Neben Calciumchloridsalzen enthält Meerwasser auch Sulfate (7.7% der gelösten Salze), Magnesium (3.7%), Calcium (1.2%), Kalium (1.1%) und Nebenbestandteile (0.7%), darunter Spuren von anorganischem Kohlenstoff (0.2%), Bromid (0.08%), Uran (0.00000001%) und Gold (ähnliche Menge). Es wurden verschiedene Pläne vorgeschlagen, um Uran oder Gold aus diesem Wasser zu gewinnen, aber keines von beiden hat sich als wirtschaftlich rentabel erwiesen. Fritz Haber, der deutsche Wissenschaftler, der für seine Erfindung des Haber-Verfahrens und des Zyklon-Giftgases bekannt ist, verbrachte die letzten Jahre seines Lebens damit, einen effizienten Weg zu finden, große Mengen Gold aus Meerwasser zu gewinnen, damit Deutschland seinen Krieg bezahlen könnte Schulden. Dieser Versuch ist natürlich gescheitert.
Der Ursprung der Salze im Meerwasser ist sowohl das Land als auch die Salze, die bei der Entstehung der Ozeane auf der Erdoberfläche vorhanden waren, was bereits 100 Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde gewesen sein könnte. Die Theorie, dass die Salze aus Regenwasserabfluss stammen, stammt von Sir Edmund Halley im Jahr 1715. Insbesondere das Natrium im Natriumchlorid des Ozeans stammt hauptsächlich aus der Entstehung der Ozeane und das Chlorid stammt aus vulkanischen Ausgasungen am Meeresboden.
Es ist allgemein bekannt, dass Meerwasser für den menschlichen Verzehr gefährlich ist. Da es 3.5% Salz enthält und der menschliche Körper nur 0.9% des Blutgewichts an Natriumchlorid hält, müssen die Nieren zusätzliches Wasser verbrauchen, um die überschüssigen Salze aufzulösen. Nach historischen Daten von Rettungsfloßfahrten beträgt die Sterbewahrscheinlichkeit für diejenigen, die Meerwasser trinken, etwa 39 %, während die Sterbewahrscheinlichkeit für diejenigen, die dies nicht tun, nur 3 % beträgt. Wenn es auf See verloren geht, empfehlen Wissenschaftler stattdessen, es mit Süßwasser gemischt im Verhältnis 1:2 zu trinken, das langsam ansteigt, wenn das Süßwasser ausgeht. Dies ist milder als die metabolischen Auswirkungen des Wechsels von frischem zu reinem Salzwasser und erhöht die Überlebenswahrscheinlichkeit.