Arktik Okyanusu, dünyadaki en küçük okyanus ve Pasifik Okyanusu'nun büyüklüğünün yaklaşık yüzde 8'i. Suyu, yıl boyunca eksi 30 ila eksi 70 derece santigrat arasında değişen sıcaklıklarla sürekli soğuktur. Buzlu su bir buz tabakasına dönüştüğünde, Teksas'ın dört katı büyüklüğünde bir kütle oluşturur.
"Arctic" ismi, "Ayı" anlamına gelen Yunanca "Arktos" kelimesinden gelir çünkü Büyük Ayı veya Ursa Ana takımyıldızı, Kuzey Kutbu'nun hemen üzerinde görülür. Geniş deniz buzu genişlemesi kutup bölgelerini serin tutar ve küresel iklimi etkiler. Kutup deniz buzu deniz suyunu dondururken, buzdağları Arktik Okyanusu'nu çevreleyen topraklardaki erimiş buzullardan kaynaklanan tatlı su donmaktadır. Kuzey Kutbu'ndaki dev buzdağlarının çoğu, Kanada'daki Ellesmere Adası çevresindeki tatlı sulardan oluşmaktadır.
Gün ışığı yaz boyunca sabittir, toplam karanlık ise kış aylarında Kuzey Kutup Denizi'ni çevreler. İki ay güneş ışığı, çok sayıda bitki plankumu birikmesine ve onları yiyen hayvanların artmasına neden olur. Bu otçul hayvanlar genellikle krill ve diğer küçük kabuklulardır. Deniz donduğunda çoğu hayvan kutup bölgesinden ayrılırken, kutup ayıları ilkbahar ya da kışın geç saatlerinde mühür avlamak için donmuş Arktik Okyanusu'na gider.
