Клімат Тихого океану визначається зональними закономір­ностями розподілу сонячної інсоляції та циркуляції атмосфери. Над океаном формуються такі провідні центри дії атмосфери: Алеутський мінімум, два субтропічні максимуми, розділені екваторіальною депресією, та приантарктична смуга низького тиску. Відповідно до цих баричних центрів діють поля вітрів, хмарнос­ті, температури тощо. Загальною циркуляцією атмосфери зумов­лено також формування кліматичних поясів: екваторіальний, два субекваторіальні, два тропічні, два помірні та субарктичний. Позаяк океан у Південній півкулі через широкі проходи сполучений з Індійським та Атлантичним океанами, тут інакше, ніж у Північній півкулі, виявлено зональність атмосферної циркуляції, а отже, і особливості кліматичних поясів. Адже в помірних широтах Північної півкулі океан звужується на північ в оточенні Американського та Євразійського материків.

Значною мірою на циркуляції атмосфери над Тихим океаном позначається розташування Кордильєрів. Вони перешкоджають проникненню океанічних повітряних потоків у глиб американ­ських континентів, що сприяє стаціонуванню субтропічних ан­тициклонів поблизу східних берегів океану. Але найбільше на клімат Тихого океану, зокрема його північно-західної частини, впливають   сезонна   зміна  атмосферного   тиску   над  Азією   і спричинена нею сезонна мусонна циркуляція.

У тропіках значний вплив на атмосферну циркуляцію мають острови Індонезійського архіпелагу. Складна орографія цих островів в умовах мусонних вітрів сприяє розвиткові конвекції, утворенню хмарності, випаданню значних опадів. При конден­сації звільнюється велика кількість тепла, а це приводить до утворення перманентної баричної депресії.

Важливим кліматоутворювальним фактором є великі градієн­ти температури поверхні води на 35—45° пн. ш. в північно-західній частині океану. В районах теплих течій — Куросіо, Східно-Австралійської та Аляскинської — режим погоди не такий, як на таких самих широтах у районах холодних течій — Каліфорнійської, Перуанської та Курильської. Засушливість приекваторіальної зони на сході океану зумовлена інтенсивним екваторіальним апвелінгом, завдяки якому до поверхні океану надходять глибинні води.

Течії. Уся система поверхневих течій може бути показана у вигляді закономірної зміни кругообігів, відокремлених один від одного гідрологічними фронтами. На півночі вирізняється суб­полярний циклональний кругообіг, утворений Аляскинською, Алеутською, Камчатською, Курильською та Північно-Тихо-океанською течіями. Останньою проходить полярний гідроло­гічний фронт, який відокремлює субполярний циклональний кругообіг від субтропічного антициклонального кругообігу, що його утворюють течії Каліфорнійська, Північна Пасатна і Куро­сіо. Між Північною Пасатною та Південною Пасатною течіями утворюються два циклонічні кругообіги. Вони розмежовуються Екваторіальною протитечією. По цих течіях проходять тропічні та екваторіальні фронти. Такі самі коловороти є і в Південній півкулі. Встановлено, що на основних гідрологічних фронтах відбувається дивергенція, а в середині кругообігів — конверген­ція.

Важливу роль у циркуляції вод Тихого океану відіграє підповерхнева течія Кромвеля, що рухається під Південною Пасат­ною течією на схід на глибині 500—100 м зі швидкістю 0,5— 0,9 м/с і є своєрідною компенсаційною течією.

У водному балансі океану головне значення має водообмін з Індійським та Атлантичним океанами. Велика кількість води надходить з Індійського океану разом з Антарктичною Циркум­полярною течією, а також від опадів, стоку річок, танення антарктичної криги. Витрачається вода зі стоком в Атлантичний океан, через австрало-азійські моря в Індійський океан та в Північний Льодовитий океан через Берингову протоку; частина води випаровується.

Водні маси. Як і в усіх океанах, у Тихому океані поверхневі водні маси формуються завдяки теплообмінові океану з атмо­сферою, їхні фізичні й хімічні властивості залежать від співвід­ношення опадів і випарування на поверхні та інтенсивності перемішування. Вони здебільшого мають товщу від 35 до 100 м. Для них характерні неоднорідність температури, солоності, гус­тини на різних широтах.

Підповерхневі води солоніші та мають більшу густину, ніж поверхневі. Формуються вони в помірних широтах у холодну пору року в процесі охолодження поверхневої води й вітрового перемішування. В умовах теплого клімату підповерхневі води утворюються з поверхневих солоних вод, які в умовах певної густини поступово занурюються. Середня їх потужність 400— 500 м.

Проміжні води залягають на глибині від 600 до 1700 м. У північно-західній частині океану вони утворюються внаслідок занурення холодних вод Берингового моря, а в південній части­ні — вод антарктичного шельфу. В інших районах утворення їх пов'язане з місцевими кліматичними умовами. їхня температура +3, +5 °С, солоність — 33,8—34,7 %о. Рухаючись разом із підпо-верхневими водами від зони занурення до екватора, ці води в районі тропіків піднімаються і підсилюють підповерхневу протитечію Кромвеля.

Глибинні води займають товщу від 1000—1500 до 3000—3500 м. Вони формуються в Південній півкулі в процесі змішу­вання тихоокеанських вод з глибинними водами Атлантики та Індійського океану. їхні температура від +1,6 до +2,5 °С, соло­ність — 34,6—34,7 ⁰/₀₀. Циркуляція цих вод відбувається в мери­діональному напрямі, причому нижні шари рухаються на північ, а решта — на південь, поступово піднімаючись до поверхні.

Донні води формуються в приантарктичних широтах у про­цесі переохолодження і занурення поверхневих вод. Поступово розтікаючись по дну і перетікаючи через поперечні проходи в серединно-океанічних хребтах, вони виповнюють усі западини океану. Температура цих вод +1, +2 °С, солоність 34,6—34,7 %о. Вони бідні на кисень.

Придонні води — це тонкий шар води (50—100 м), що без­посередньо прилягає до дна. Від донних вони відрізняються тим, що мають температуру на 2 °С вищу завдяки їх нагріванню від дна, а дно, як відомо, нагрівається внутрішньою енергією Землі.

Органічний світ. Тихий океан — найкращий природний полі­гон для вивчення складу й закономірностей розподілу організ­мів в океаносфері. Він розташований у різних кліматичних поя­сах Землі, і це забезпечує формування різноманітних умов для розвитку життя.

Планктон представлений тут переважно одноклітинними во­доростями і дрібними рачками. Одноклітинні водорості, яких тут понад 1300 видів, складаються переважно з перидиней та діатомей. У зміні флори й фауни океану добре виражена зональ­ність.

Особливо велика кількість планктонних водоростей і зоо­планктону в субарктичній та помірній зонах до широти 35° пн. ш. Весь цей велетенський район знаходиться у сфері дії циклонального кругообігу, в якому переважає підняття глибин­них вод і сезонне перемішування поверхневих. Тут сприятливі умови для збагачення вод поживними елементами та зростання біологічної продуктивності. Найвища концентрація поживних речовин у північній частині кругообігу.

Другий район великої кількості планктону — східно-екваторіальний, розташований між 20° пд. ш. і 20° пн. ш. Він посту­пово звужується і на меридіані 180° виклинюється зовсім.

Третім високопродуктивним районом є район поширення антарктичних вод. Зоопланктону тут настільки багато, що він не повністю поїдається нектоном. Частина його відмирає і, розкла­даючись, збагачує води мінеральними речовинами.

Між цими багатими на життя районами знаходяться два райони водних пустель у межах антициклональних кругообігів тропічних широт, де переважають процеси сходження поверхне­вих вод від периферії до центру та їх занурення на значні гли­бини.

На прибережних частинах кожного з п'яти визначених райо­нів планктону в десятки й сотні разів більше, ніж у відкритих просторах океанів.

Оскільки планктон є кормовою базою для нектону та бенто­су, то в розподілі їх існує та сама широтна і циркумконтинентальна зональність, що й планктону. Найбагатші за кількістю населення високі широти, а за кількістю видів тварин і риб — низькі широти, особливо в районі Зондських островів та Північ-но-Східної Австралії.

Дно вкривають близько 4 тис. видів водоростей і 29 видів квіткових (морських трав). У холодних і помірних водах інтен­сивно розвиваються бурі водорості, а надто з групи ламінарій. У Південній півкулі росте макроцистис — гігант у світі водоростей, який досягає довжини 200 м. У тропіках поширені фукусо­ві, великі зелені та особливо — вапнякові червоні водорості з родини коралінових. Разом із кораловими поліпами вони є рифоутворювальними організмами. Зообентос представлений різними молюсками, ракоподібни­ми, губками, голкошкірими, кораловими поліпами.

Величезний тиск і низькі температури води на глибині обме­жують видовий склад тварин і змушують їх пристосовуватися до суворих умов життя. Так, на глибині 8,5 км живе лише 45 видів, переважно голотурій, які ведуть малорухомий спосіб життя і здатні пропускати через шлунковий тракт величезну кількість намулу — основного джерела живлення на цих глибинах.

Тихий океан багатий на ендеміків і гігантів. Тут живе багато видів їжаків, риб, які не збереглися в інших океанах, як-от представники класу погонофор. Ендеміками є деякі ссавці — дюгони, морський котик, сивуч, калан. У північній частині океану відомі велетенські мідії та устриці, а в екваторіальній зоні водиться двостулковий молюск тридакна, маса якого досягає 300 кг.