海洋热能指的是海水中蕴有的热能。包括海洋表面层吸收并储存的太阳辐射能、海洋热流(通过海底从地球逸出的热量)、海洋其他物质生成或其他形式能量转换成的热能等。

覆盖地球表面积 71%的海洋蕴含着丰富的资源，也蕴含着巨大的能量，其中之一就是海洋热能，也叫海洋温差能。浩瀚无垠的大洋在太阳光的强烈照射下，海水温度随深度加深而递减，从而产生了垂直温度差，这垂直温度差中就蕴藏了巨大的能量。

海洋热能储量巨大，其每年储量的估算值约为4.4 × kW·h。目前对其利用的研究主要集中在海洋温差能发电技术、海洋温差能制淡技术以及海水源热泵技术。海洋温差发电越来越受到各国的重视，随着发电系统净输出功和净效率的提高，其应用前景更加广阔；海洋温差能制淡技术目前尚处试验阶段，降低海水输送能耗、提高换热器传热效率是该技术今后研究的重点；海水源热泵技术的研究近些年来逐渐兴起，已经取得一定规模的应用，随着水源、海水腐蚀和海生物附着等问题的解决，海水源热泵技术必将得到更广泛的应用。

海洋温差发电技术的基本原理是：利用海洋表面的温海水加热某些低沸点工质并使之汽化，或通过降压使海水汽化以驱动汽轮机发电；同时利用从深海提取的冷海水将做功后的乏汽冷凝，使之重新变为液态，形成系统循环。按照现有技术，可以转化为电力的海洋温差能大约为10000 (TW·h)/a，在多种海洋能资源中，其储量仅次于波浪能[2]，能源密度最高[3]。此外，海洋温差能随时间变化相对稳定，因此海洋温差能发电技术有望为热带海岛地区提供充足、稳定的电力。

海洋温差发电技术要求海水温差达到20℃以上。海洋深层受太阳辐射影响较小，全球800m以下的海水温度约为4℃，因此海洋温差能的资源分布主要取决于海水表层温度。赤道附近海域吸收太阳辐射最多，海水表层年平均温度可达25℃ ~ 28℃，与深层海水的最大温差可达24℃，是海洋温差能资源蕴藏最为丰富的地区。

海洋温差能广泛分布在除了南美洲西岸海域以外的北纬20°到南纬20°之间的赤道地区，横跨太平洋、大西洋及印度洋。研究表明，全球有98个国家和地区可从海洋温差发电技术中受益。

海洋温差发电是连续性的输出，不像太阳能或风力会受时间，气候等影响而随时变动。温差发电厂往往建于海中，远离城市及海滨，对于居住环境没有干扰及不良影响，此外当初欲建厂时，对土地之取得,购置也不致会发生问题。

温差发电可伴生淡水，以100MW的电而言，每天可分馏出一百万加仑的淡水；可供食用及农业灌溉。温差发电过程产生的废热，可以回收利用，小型动力机械或农渔业使用。温差发电厂发出的电能，了供给城市用电，也可以就近设厂制造淡水，食盐，海产加工，制取氢气等。