Lí do khiến nước biển mặn là do chúng chứa lượng muối rất lớn. Tính trung bình, các đại dương trên Trái đất chứa khoảng 3,5% thành phần là muối (natri clorua), tức là tương đương tổng cộng khoảng 50 triệu tỉ tấn muối. Để trả lời vì sao nước biển lại mặn có hai giả thuyết như sau:
Giả thuyết thứ nhất cho rằng nước biển mặn là do muối từ trong các lớp đất đất xói mòn, nham thạch chảy ra các dòng sông. Số muối khác lại thoát ra từ các miệng phun núi lửa nằm ẩn sâu dưới những lớp sóng. Tuy nhiên, phần lớn lượng muối trong các đại dương lại bắt nguồn từ đất liền bao quanh chúng ta.
Nước mưa hòa tan các khoáng chất và muối từ đá và đất khô, rồi cuốn trôi chúng ra sông. Tuy nhiên, lượng muối tích tụ trong các sông vẫn rất nhỏ, không đầy 1/200 lượng natri clorua tồn tại trong nước biển. Dẫy vậy, lượng muối nhất định này vẫn tích tụ ở đó và cuối cùng cũng tới được các đại dương khi nước sông đổ về qua các cửa biển.
Điều quan trọng là, muối sau đó được cô đặc hơn trong các đại dương, do sức nóng mặt trời khiến nước trên bề mặt của chúng bốc hơi, để lại muối phía sau. Trên khắp toàn cầu, 4 tỉ tấn muối từ các dòng sông đã thâm nhập vào các đại dương mỗi năm. Vì vậy, các đại dương của chúng ta chắc chắn trở nên mặn hơn và mặn hơn nhiều so với thuở sơ khai. Tuy nhiên, lượng muối tăng thêm mỗi năm từ các dòng sông hiện nhìn chung cân bằng với lượng muối tích tụ trở lại dưới đáy biển.
Đó là giả thuyết thứ nhất, còn giả thuyết thứ hai cho rằng bản thân nước biển vốn đã mặn từ trước đó. Bởi các nhà khoa học học thấy rằng hàm lượng muối, tức độ mặn của biển không tăng đều đặn hàng năm theo độ tuổi của trái đất. Các nhà khoa học đã nghiên cứu và thấy rằng hàm lượng muối trong biển khi tăng khi giảm chứ không cố định. Chính vì vậy muối trong nước biển đã có sẵn và chí thay đổi theo thời gian. Nhưng vì sao lại như vậy thì đến nay vẫn chưa có câu trả lời chính xác.
Vậy nước biển mặn đến mức nào? Một vài nhà hóa học đã ước tính rằng các đại dương trên Trái Đất có chứa hơn 50 triệu tỷ tấn chất hòa tan. Nếu muối trong nước biển có thể được tách ra và mang lên mặt đất, nó sẽ tạo ra một lớp dày tới 152 mét trải đều khắp các lục địa. Chiều cao này tương đương với một tòa nhà 40 tầng hiện nay.
