北冰洋，大致以北极为中心，被亚欧大陆和北美大陆所环抱。它通过格陵兰海及一系列海峡与大西洋相接，并以狭窄的白令海峡与太平洋相通。
北冰洋的面积为1230万平方千米，是世界上面积最小、水体最浅的大洋。因此，有人认为北冰洋不能同其他三个大洋相提并论，它不过是亚、欧、美三大洲之间的地中海，附属于大西洋，被称为北极地中海。
北冰洋地处北极圈内，气候寒冷，有半年时间绝大部分地区的平均气温为-20℃～-40℃，且没有真正的夏季，边缘海域有频繁的风暴，是世界上最寒冷的大洋。同时，这里还有奇特的极昼极夜现象。夏天，连续白昼，淡淡的“夕阳”一连好几个月在洋面附近徘徊；冬季，绵延黑夜，星星始终在黑黝黝的天穹闪烁。最奇妙的是在北极的天空中，还可以看到色彩缤纷、游动变幻的北极光。
北冰洋表层广覆着冰层，冬季冰面达1000多万平方千米，夏季仍有2/3的洋面为冰雪所覆盖，是一片白茫茫的银色世界。这里的冰不仅多，而且厚，一般为2～4米，连重型飞机都可以在冰上起落。越接近极地，冰层越厚，极点附近竟厚达30多米！
北冰洋海岸线曲折，岛屿众多，且多边缘海。亚欧大陆北面自西向东有巴伦支海、喀拉海、拉普帖夫海、东西伯利亚海、楚科奇海等；北美大陆北面有波弗特海和各岛之间的众多海峡；格陵兰岛以东有格陵兰海。北冰洋的主要岛屿有世界最大岛屿格陵兰岛和斯匹茨卑尔根群岛、新地岛、新西伯利亚群岛、法兰士约瑟夫地群岛和北美洲北部的北极群岛等。
北冰洋通过拉布拉多寒流和东格陵兰寒流使海水流进大西洋时，往往随身携带许多“土特产”——冰山，浩浩荡荡向南漂去。这些冰山，形状奇特，千姿百态，峥嵘突兀，洁白耀眼，远远望去，仿佛一座座碧海玉山。然而，冰山虽美，却为祸不浅。冰山小的面积不足1平方千米，大的可达几平方千米，这些“庞然大物”在海上漂移，常常会造成沉船事故，所以有人说冰山是沉船的祸首。
过去，美国和西欧一些国家，曾把海洋划分成七个部分，即北冰洋、北大西洋、南大西洋、北太平洋、南太平洋、印度洋和南冰洋。而现在，他们通常只使用太平洋、大西洋和印度洋三大洋的名称，把北冰洋看作大西洋的附属海。有时，海洋学家们为了研究上的方便，也根据海洋本身的自然特征，把南极大陆周围直到南纬40°附近的一片片汪洋大海，称为南大洋。可见，海与洋的区分，洋的划分，并无严格的一定之规，在遵循为大多数人承认的规定的前提下，有时也可以灵活对待，这种态度其实也是一种科学的态度。