В Арктическом бассейне и прилегающих к нему морях выделяются несколько категорий водных масс, отличающихся друг от друга своими физическими свойствами.

Верхний слой Арктического бассейна и морей занимают поверхност­ные арктические воды. Толщина их слоя в отдельных районах различна и определяется местными физико-географическими условиями. В Арктическом бассейне они распространяются от поверхности до глу­бины 200—250 м.

Поверхност­ные воды подразделяются по температуре и солености на три слоя. Верхний слой распространяется от поверхности до глубины 25—50 м. Это так называемый перемешанный слой.Он имеет по вертикали однородную температуру и соленость поэтому, собственно, и называется перемешанным.

Под перемешанных слоем на глубинах от 25—50 до 100 м находятся воды с такой же (или даже более низкой) температурой и резко возрастающей соленостыо. Это слой холодного галоклина. Механизм образования его до конца не ясен. Существует предположение, что образование этой про­слойки связано с тем, что более холодные и соленые воды, сформировав­шиеся в районе материкового склона к северу от морей Карского и Лап­тевых, постепенно растекаясь к северу и являясь более плотными, опуска­ются. Сверху на них натекают сравнительно распресненные воды, посту­пающие из притихоокеанской части Арктического бассейна.

Глубже прослойки холодных вод, на глубинах в среднем от 100 м до верхней границы атлантических вод (условной границей которой принята изотерма 0˚), распространены воды с характеристиками, промежуточны­ми между показателями свойств подповерхностного слоя и атлантиче­ской воды.

Под поверхностной арктической водой на глубинах в среднем между 200 и 800 мв Арктическом бассейне располагается слой атлантических вод, отличительной особенностью которых являются положительная темпера­тура и высокая соленость (около 35psu). Атлантические воды поступают в Арктический бассейн через  пролив Фрама и Баренцево море. Основной стрежень атлантических вод распростра­няется вдоль материкового склона с северо-запада на юго-восток, восток и далее в Канадский бассейн, заполняя весь арктический бассейн. При приближении их к материковому склону толщина слоя атлантических вод постепенно умень­шается, а на глубинах меньше 100—150 м  атлантические воды не наблюдается. В области материкового склона наиболее интенсивное перемешивание атлантиче­ских вод с другими водами и более интенсивная их трансформация.

Начиная с глубин 800—1000 м и до дна располагается холодная придонная вода. Эта водная масса характеризуется отрицательной температурой от —0,4 до —0,9° и почти однородной соленостью от 34,9 до 34,95psu. Холод­ные придонные воды формируются главным образом в Гренландском и Норвежском морях (в районе между о. Ян-Майен и Шпицбергеном) в ре­зультате зимнего охлаждения поверхностных вод, которые становятся более тяжелыми и опускаются на дно. Отсюда холодная вода распространяется на север и заполняет глубокие впадины Арктического бассейна.