Sóng nhiệt biển là một khoảng thời gian kéo dài trong đó nhiệt độ nước trong một vùng đại dương cụ thể cao bất thường. Trong những năm gần đây, các đợt nắng nóng đang phá hủy hệ sinh thái, gia tăng tỷ lệ tử vong ở các loài chim, cá và động vật có vú ở biển, làm giảm đáng kể nguồn cung cấp chất dinh dưỡng trong đại dương. Sóng nhiệt cũng dẫn đến hiện tượng tẩy trắng san hô và có thể góp phần vào sự suy giảm mạnh của các tảng băng ở vùng cực
Phân tích đã chỉ ra rằng trong 40 năm qua, các đợt sóng nhiệt trên biển đã trở nên dài hơn đáng kể và rõ rệt hơn ở tất cả các đại dương trên thế giới. Các đợt nắng nóng lớn trên biển đã trở nên thường xuyên hơn 20 lần do ảnh hưởng của con người. Thậm chí, nếu nhiệt độ tăng thêm 3 độ, các tình huống cực đoan có thể xảy ra hàng năm hoặc hàng thập kỷ.
