Во́дные ма́ссы, объём воды, соизмеримый с площадью и глубиной водоёма, обладающий относительной однородностью физических, химических и биологических характеристик, формирующихся в конкретных физико-географических условиях (обычно на поверхности океана, моря), отличающихся от окружающей водной толщи. Особенности водных масс, приобретённые в определённых районах океанов и морей, сохраняются за пределами области формирования. Смежные водные массы отделяются друг от друга зонами фронтов Мирового океана, зонами раздела и зонами трансформации, которые прослеживаются по увеличивающимся горизонтальным и вертикальным градиентам основных показателей водных масс. Главные факторы формирования – тепловой и водный балансы данного района, соответственно основные показатели водных масс – температура, солёность и зависящая от них плотность. Важнейшие географические закономерности – горизонтальная и вертикальная зональность – проявляются в океане в виде специфической структуры вод, состоящей из набора водных масс. В вертикальной структуре Мирового океана выделяются водные массы: поверхностные – до глубины 150–200 м; подповерхностные – до 400–500 м; промежуточные – до 1–1,5 тыс. м, глубинные – до 2,5–3,5 тыс. м; придонные – ниже 3,5 тыс. м. В каждом из океанов имеются характерные для них водные массы, поверхностные водные массы называются в соответствии с климатическим поясом, где сформировались (например, тихоокеанские субарктические, тихоокеанские тропические и т. д.). Для нижележащих структурных зон океанов и морей название водных масс соответствует их географическому району (средиземноморская промежуточная водная масса, североатлантическая глубинная, глубинная Чёрного моря, антарктическая придонная и т. д.). Плотность воды и особенности атмосферной циркуляции определяют глубину, на которую водная масса погружается в районе своего образования. Часто при анализе водной массы учитываются также показатели содержания в ней растворённого кислорода, других элементов, концентрации ряда изотопов, которые дают возможность проследить распространение водной массы из района её формирования, степень смешения с окружающими водами, время нахождения вне контакта с атмосферой. Характеристики водных масс не остаются постоянными, они подвергаются в определённых пределах сезонным (в верхнем слое) и многолетним колебаниям, изменяются в пространстве. По мере передвижения из района формирования водные массы трансформируются под воздействием изменившегося теплового и водного балансов, особенностей циркуляции атмосферы и океана, перемешиваются с окружающими водами. Вследствие чего различают первичные водные массы (формируются под непосредственным влиянием атмосферы, с наибольшими колебаниями характеристик) и вторичные водные массы (образуются при перемешивании первичных, отличаются наибольшей однородностью характеристик). В пределах водных масс выделяют ядро – слой с наименее трансформированными характеристиками, сохраняющий присущие конкретной водной массе отличительные признаки – минимумы или максимумы солёности и температуры, содержание ряда химических веществ.

При изучении водных масс применяется метод температурно-солёностных кривых (T,S-кpивых), метод ядра (исследование трансформации присущих водным массам экстремумов температуры или солёности), изопикнический метод (анализ характеристик на поверхностях равной плотности), статистический T,S-анализ. Циркуляция водных масс играет важную роль в энергетическом и водном балансе климатической системы Земли, перераспределяя между широтами и разными океанами тепловую энергию и распреснённые (или осолонённые) воды.