海水是蓝色的主要因为海水会反射天空的蓝色。阳光经过大气层时被散射成七种颜色，其中蓝光波长较短容易穿透海水，同时海水中的浮游生物和悬浮颗粒也会吸收其他颜色，让蓝光成为到达人眼的光线。

由于阳光中的蓝光波长较短（约470纳米），更容易被海水中的微小颗粒和分子散射。根据美国国家航空航天局（NASA）数据，海水对蓝光的反射率比红光高30%，而红光等长波光更容易被海水吸收。浮游生物在海洋中的密度大约占海水体积的0.001%-0.003%，它们含有叶绿素会优先吸收红光和黄光，同时反射蓝光。当阳光穿过海水时，约50%的蓝光会被散射到各个方向，形成海水呈现蓝色的视觉效果。而且，当阳光直射时海水偏蓝，而阳光斜射时蓝光散射减弱，会呈现绿色或褐色。