Величезні розміри Тихого океану спричинили значні відмінності в його кліматі. Це зумовило наявність у ньому майже всіх типів водних мас.
У центральних областях температура води океану цілий рік висока — від +25°С до +29°С, а на півночі — становить всього +5°С – +8°С. Дуже холодними є води біля узбережжя Антарктиди, де температура води нижча 0°С. Подібні відмінності спостерігаються також у температурі повітря над океаном.
Температура води і повітря навіть у межах одного географічного поясу буває неоднаковою. Наприклад, на півночі Тихого океану, біля берегів Євразії, температура повітря взимку становить -20°С – -22°С, а біля берегів Північної Америки — близько 0°С.На заході помірного поясу, в межах якого панує область зниженого тиску (Алеутський мінімум, або циклон), над Тихим океаном переважають північні вітри. Вони, а також народжена ними Курило-Камчатська течія зумовлюють різке зниження температури повітря і вод біля берегів Євразії. Особливо холодно тут узимку, коли з глибин материка в бік океану дмуть ще й холодні мусони. Водночас на сході повітряні маси, а також води Аляскинської течії рухаються, навпаки, з півдня. Тому океан тут значно тепліший.
Порушення зонального розподілу температур спостерігається також у тропічних широтах Тихого океану. Проте, на відміну від помірного поясу, на сході океану на 5°С — 8°С холодніше, ніж на заході