1. 海底地形与沉积地质

南海属于深海，大陆架、大陆坡和深海盆地等形态相当齐全。海底地形的基本特点是由岸边向海盆中心呈阶梯状下降，但突出特征是南、北坡度缓，东、西坡度陡。

南海的大陆架在北部和南部均较宽较缓，且以南部为最，属于堆积型；西部和东部属于堆积—侵蚀型，陆架较狭较陡，其中又以东部最甚。吕宋岛以西陆架宽度仅5千米，坡度很大。

南海北部的大陆坡由西北向东南逐级下降，在不同深度台阶上，分布着东沙、西沙和中沙三大群岛。中沙群岛除黄岩岛外，是一个巨大的水下环礁，有一系列断断续续的暗沙和暗礁。南海南部的大陆坡较宽广，有南沙群岛和南沙海槽。南沙群岛是一个海底高原，有星罗棋布的岛屿、沙洲、暗礁和暗沙等自然地形。西部的大陆坡也较宽阔，有明显的阶状平坦面。东部，在吕宋岛以西有北吕宋海槽和马尼拉海沟。

南海的中央海盆，大致位于中沙群岛和南沙群岛的大陆坡之间，主体是东北伸展的深海平原，长约1600千米，宽约530千米。其北部较浅，平均深度约3400米，南部较深，平均深度约4200米。深海平原上矗立着一些孤立的水下海山，是由海底火山喷发而成的火山锥。

南海在北部大陆架上主要是珠江等带来的陆源沉积物，以泥质为主，外陆架沉积物主要为沙质，南部大陆架主要为近代粉沙和粘土。中央海盆沉积物主要是颗粒极细的棕色抱球虫软泥和火山灰，也发现有锰结核和锰结壳。

南海位于欧亚版块、太平洋版块和印度洋—澳大利亚版块交汇处，构造复杂。一般认为，其中央海盆的洋壳，是在渐新世末至中新世初形成的。

2. 气候

南海位于热带，属典型的季风气候区。每年的9月前后，东北季风到达台湾海峡，11月至翌年4月，全海区均由东北季风所控制。4月份于马六甲海峡开始西南季风，至6月可遍及全海区，7、8月为最盛期。

南海的大部分海域，东北季风以11月为最大，多为4至5级，有时也达6至7级，大风区在南海北部、巴士海峡和南沙群岛以西海域。相对而言，西南季风风力一般较小，多在4级以下。但在海南省西部沿岸的莺歌海，全年中以春季风力较大。南海的年平均大风日数比渤海、黄海、东海都少。越南近海为50天，西沙群岛附近40天左右，南沙附近在40天以下。粤东沿岸靠近台湾海峡的区域，大风日数较多，有时可达100天。

台风是南海的主要灾害性天气系统，每年平均有10个左右的台风和强热带风暴在南海海域活动。约有半数台风来自菲律宾以东洋面，其余为南海海区内形成。生成的海域主要在北纬10°以北，且6至9月份居多；10至12月生成区南移至南海中部。台风暴潮是伴随而来的灾害，从汕头到雷州半岛的广东沿海、越南北部以及菲律宾沿岸等是台风暴潮的多发区域。

南海海域气温终年很高，7月份高达28℃，即使在1月份，南海南部仍达26℃，北部通常不低于15℃。南海年降水量为1000～2000毫米，有明显的区域差异。海区北部有干季和雨季之分。干季为11月至翌年3月，降水较少，比蒸发量少600毫米；雨季为5至10月，降水量超过蒸发量800毫米。海区南部其实并无真正的“干季”，因为那里全年各月的降水量均超过蒸发量，尤其10月至翌年1月，可谓名副其实的雨季，降水量比蒸发量多750毫米左右。南沙群岛的年降水量可达2200毫米，年降水日数多达170天。

南海海雾较少，主要出现在北部湾和广东沿岸海域。海口年平均雾日最多，也只有41天，硇洲岛24天，涠洲岛19天，其他海域都在15天以下，莺歌海和西沙群岛几乎全年无雾。

3 水文

3.1 海流

由于南海地区季风盛行，又大部分位于热带，对南海水文特征影响较大。南海季风漂流发达，海流随季风的更替而变更。西南季风期，盛行东北向漂流，东北季风期，西南向漂流发展。

西南季风期间，来自爪哇海和南海南部的海水，经越南外海向东北流动，至台湾岛南部以南，其主流流入黑潮，另一分支经台湾海峡流入东海。在越南沿岸，漂流强化成为夏季南海的强流区。在广东沿岸，珠江口冲淡水随西南季风向东北流动。在吕宋岛西岸，一支来自苏禄海的水流沿岸北上。这样，在海区的西部、北部和中部均呈现东北向漂流。此外，由于季风漂流不断将南海南部的海水向北输送，造成南部失水，海平面下降；北部增水，海平面升高，导致部分沿越南沿岸向东北流去的漂流约在北纬11°处反转向西南倒流，以补充南部的失水，它与西侧的漂流构成一个顺时针的水平环流。