海洋深處是個冷庫
在地球的兩極海麵，由於太陽的輻射很弱，氣候嚴寒。極地冷海水下沉到大洋底部，然後向赤道海區緩慢移動。從而，大洋底層充滿來自極地的冰冷海水。在3000米以下，終年溫度約0～2℃，往上水溫有極緩慢的增長。在600～1000米的深度，水溫約4～6℃。據估計，海洋中0～6℃的海水占總水量的75％。因此，海洋深處是個巨大的冷庫。
海水溫度的三層結構出現在中、低緯度的海洋。高緯度海洋這三層結構不明顯，或隻是季節性出現。南北緯20°之間的海洋，其表層和1000米深處的海水之間終年存在20℃以上的溫差，是利用海洋熱能的最佳區域。我國的南海和台灣省東部海域都是開發海洋熱能的最佳區域。
溫差能有什麼優勢
1.穩定性
穩定性是海洋熱能一大優點。大多數可再生能源，如太陽能、風能、波浪能、潮汐能都是不穩定或是周期性的，其開發利用都會碰到複雜昂貴的蓄能問題。而海洋熱能本身就是儲存在海洋中的太陽能，海洋就是一個巨大的儲能器，由於水體巨大，溫度十分穩定，其晝夜溫差變化可以忽略，季節性溫差變化隻有2～3℃，並且是有規律，可預測的。因此海洋熱能電站可以發出連續穩定的電力而不需設置蓄能裝置。這可以大大降低海洋熱能的開發成本。
2.可再生性
海洋熱能來自於太陽能，每天都可以得到補充，因此是取之不盡，用之不竭的。
3.能量品位高
海洋熱能的溫差隻有20℃左右，與常規能源，甚至與許多可再生能源，如地熱能、生物質能比較起來，其品位是非常低的。但是從單位水體所含有的能量來說，其能量頭和水能是同一個數量級，遠比波浪能、風能高。
4.資源處於遠離大陸的海洋環境
海洋環境的自然條件較陸地複雜困難，海中的風、浪、潮汐、海流和災害性天氣以及海水腐蝕、海洋生物的玷汙都是在建立海洋熱能能量轉換裝置時必須考慮的因素。海洋熱能遠離大陸，因此海洋熱能開發還存在一個能量傳輸問題。必須指出的是，在南北緯10℃之間的熱帶海洋沒有大風暴，是開發海洋熱能的最佳區域。