מי ים הם מיםמלוחים הממלאים את הימים והאוקיינוסים. בדרך כלל, להוציא ימות מיוחדות כמו ים המלח, מליחות מי הים הממוצעת היא כ-3.5%; כלומר, בכל ק"ג מי ים יש כ-35 גרם מלח מומס. צפיפותם של מי הים גדולה מזו של מים מתוקים.
התכונות הפיזיקליות החשובות של מי הים: טמפרטורה, צפיפות ומליחות, משתנות כתלות באזור המדידה בכדור הארץ, ובשכבת המים שנמדדה. זו הסיבה למשל כי טמפרטורת ומליחות המים במערב הים התיכון, נמוכות יחסית מאותם מדדים במזרח הים התיכון. ישנם אזורים ימיים בהם ערכי הטמפרטורה, הצפיפות והמליחות של מי הים היא גבוהה יותר מהממוצע העולמי, כגון בים התיכון, ובים האדום, הסיבה לכך, היא המיקום הגאוגרפי של גופי המים הללו המאופיינים בשטפי קרינה גבוהים המביאים לאידוי משמעותי ובכך לריכוז המים, ומאידך, קצב רענון המים דרך המצרים שלהם לאוקיינוס האטלנטי וההודי (בהתאמה) הוא נמוך בשל יחס גודל הימה ומבנה המצר.
מי הים מלוחים יותר מהמים אשר בגוף האדם (תמיסה היפרטונית). כאשר אדם בולע כמות גדולה של מי ים, התאים בגופו ינסו להשוות את הלחץ האוסמוטי אשר קיים מחוצה להם, על ידי שחרור נוזלים מהתא אל עבר המרווח הבין תאי. עקב פעולה זו, התאים המפרישים את הנוזלים מתייבשים, מצטמקים ומתים. זוהי הסיבה שבשעת הישרדות בלב ים, מומלץ שלא לשתות מי-ים כדי להגדיל את הסיכויים להינצל.
^A.G. Dickson & C. Goyet, Handbook of methods for the analysis of the various parameters of the carbon dioxide system in sea water, ORNL/CDIAC-74, 1994