Поверхневі арктичні води з властивими їм океанологічними характеристиками поширені у західних і центральних акваторіях. Опріснена вода біля гирл великих річок, у вузькій прибережній зоні. Глибинні атлантичні води, що мають максимальну температуру 0,7—0,8 °C, поширені на північній околиці моря материковий схил прорізає глибокий Чукотський жолоб, на глибинах 400—450 м Вони проникають сюди від Шпіцбергену за 5 років Проміжний шар формується між поверхневими і атлантичними водами з властивими йому величинами температури і солоності.