海洋中拥有140亿亿吨海水。太阳辐射给地球的热能，经大气层吸收和反射后，地面上吸收的热能仍然高达80亿千瓦，海水吸收了其中大部分。
不过在海洋深处的海水是很冷的。即使是在赤道两侧的热带海区，一到数十米以下，海水温度就开始迅速下降。到500米深时，海水的温度便只有5～7摄氏度。到2000米以下，就下降到2摄氏度左右了。可以说，海洋的深处，就是一个冷冰冰的世界，像是一个大冷库。
这样，海洋中的温度就存在着差异，有时有20摄氏度左右的差距。利用这种温差可将海洋热能转变成电能，这种发电方式就称为海水温差发电。
用这种方法发电，多变的潮汐和海浪不会对它产生影响，一点燃料也不用消耗，也不会对环境造成污染，不仅可以产生电，而且每天还可以获得大量味道甘甜的淡化海水。
另一种利用海水温差发电的方法，是在被太阳晒热的温海水发挥作用的条件下，使被加压的一种液体氨变成蒸气，用这种蒸气去推动发电机发电。