Климат океана разнообразен. Тихий океан расположен во всех климатических поясах, кроме северного полярного. Над его огромными пространствами воздух насыщен влагой. В области экватора выпадает до 2000 мм осадков. От холодного Ледовитого океана Тихий защищен сушей и подводными хребтами, поэтому северная часть его теплее южной.
Органический мир Тихого океана отличается необыкновенным богатством и разнообразием видов растений и животных. В нем обитает половина всей массы живых организмов Мирового океана. Объясняют эту особенность океана его размерами, разнообразием природных условий и возрастом. Особенно богата жизнь в тропических и экваториальных широтах у коралловых рифов. В северной' части океана много лососевых рыб. На юго-востоке океана близ берегов Южной Америки образуются огромные скопления рыбы. Водные массы здесь очень плодородны, в них развивается много растительного и животного планктона, которым питаются анчоусы (сельдеобразные рыбы длиной до 16 см), ставриды, масляные, скумбрии и другие виды рыб. Много рыбы поедают здесь птицы: бакланы, пеликаны, пингвины.
Рельеф дна океана сложен. Материковая отмель (шельф) хорошо развита только у берегов Азии и Австралии. Материковые склоны крутые, часто ступенчатые. Большие поднятия и хребты разделяют ложе океана на котловины. Близ Америки расположено Восточно-Тихоокеанское поднятие, которое входит в систему срединно-океанических хребтов. На дне океана расположено более 10 тыс. отдельных подводных гор, в основном вулканического происхождения.
Литосферная плита, на которой лежит Тихий океан, на своих границах взаимодействует с другими плитами. Края Тихоокеанской плиты погружаются в тесное пространство желобов, которые кольцом окружают океан. Эти движения порождают землетрясения и извержения вулканов. Здесь лежит знаменитое «Огненное кольцо» планеты и самая глубокая впадина - Марианская (11022 м).