Bằng nhiều cách, đại dương còn giữ bí mật đối với ta. Ngay như tuổi của đại dương là bao nhiêu ta cũng chưa biết. Rất có thể trái đất vào thời kỳ mới hình thành là không có đại dương!
Ngày nay con người thám hiểm đáy đại dương để tìm hiểu. Đáy đại dương xuống đến khoảng 3,5 km là lớp bùn tương đối mềm. Đó gọi là lớp trầm tích biển tạo nên bởi vỏ và xương các loài động vật nhỏ sống trong biển. Đáy đại dương sâu là lớp bùn mịn có màu rỉ sét gọi là “đất sét đỏ”. Lớp bùn này gồm xương động vật nhỏ, các loài rong nhỏ và tro núi lửa.
Ngày nay người ta dùng sóng âm để đo độ sâu của đại dương. Được phóng ra, các sóng âm khi chạm đáy đại dương thì dội lại. Đo khoảng thời gian của chu kỳ sóng âm là tính được độ sâu của đại dương. Nhờ cách đo lường này, ta có một ý tưởng chính xác về độ sâu của những vùng đại dương cũng như độ sâu nhất của đại dương. Thái Bình Dương có độ sâu trung bình lớn nhất. Độ sâu đó là vào khoảng 4km. Biển Baltic cạn nhất. Độ sâu trung bình của nó chỉ vào khoảng 55m.
Những điểm cực sâu mà ngày nay ta biết được ở Thái Bình Dương, nằm gần đảo Guam có độ sâu là khoảng 11 km, ở hố Planet gần Phillipines có độ sâu 10,793 km. Độ sâu nhất của Đại Tây Dương nằm gần đảo Puerto Rico có độ sâu 9,2 km. Vịnh Hudson – tuy chỉ là vịnh nhưng lớn hơn nhiều biển khác – có độ sâu nhất là vào khoảng 1,8 km.