Klorür, magnezyum, sodyum, sülfat, kalsiyum, bikarbonat ve potasyum deniz suyunda en bol bulunan iyonlardır. Bu iyonlar deniz suyunun büyük kısmını oluşturur, oksijen ve su kalan kısmı oluşturur. Deniz suyunun iyonik yapısı tuzluluk, tuzluluk, sıcaklık ve yüzdürme kabiliyetini etkiler.
Deniz suyunun tuzluluğunun ve bileşiminin belirlenmesinin yanı sıra, en bol bulunan iyonların, çeşitli yaşam formlarını destekleyen farklı habitatların yaratılmasıyla büyük ilgisi vardır. Bazı bitki ve hayvan türleri tuzlu deniz suyuna daha uygundur, diğerleri ise daha az tuzlu ve daha fazla oksijenli sularda bulunur.
Deniz suyu iyonları, çevreyi ve orada bulunan biyolojik çeşitliliği etkileyen ortak kolligatif özellikleri paylaşır. Bu özellikler arasında çevredeki sularda ısıyı düşürme ve buharlaşma hızlarını yavaşlatma, suyun donma noktasını düşürme ve tuzluluk seviyelerini artırarak ozmotik basınçları artırma yeteneği bulunmaktadır. Bu kolligatif özelliklerin etkileri suyun konumuna, yılın zamanına ve diğer kimyasalların varlığına veya yokluğuna bağlı olarak değişir. Okyanuslar, iyonların yerel ortamlardan sürekli olarak eklenmesi ve uzaklaştırılmasıyla elde edilen fiziksel ve kimyasal kompozisyon dengesini korur. Bu işlem uzun bir süre boyunca gerçekleşir, bazen tamamlanması 200 yıl alabilir.