磁北極や北極点を含む海。面積は約1400万km²で全海洋の3.9％を占め、最深部は5440mに達する。現在の北極海はベーリング海峡の水深が浅く、氷期には閉ざされていたこともあり、海流は開いている大西洋側のみを通って流通している。しかし1.5億年前には逆にベーリング海側が開いていた。その後の大陸移動により南北アメリカが閉じ、ベーリング海側も閉じたため、北極海は一種の地中海の様相を示している。北極海の海底にはガッケル（Gakkel）海嶺やロモノソフ（Lomonosov）海嶺などの拡大軸や過去の拡大軸が通っている。冬には表層に海氷が形成されて、海水の循環や成層構造が他の海洋とは大いに異なる。この原因は当然北極海の地理的な位置に由来するが、同時に大陸の配列にも起因する。グリーンランド周辺では北大西洋の冷水塊が形成されていて地球上の深層水循環の出発点になっている。