La temperatura del mar varía de +10 °C a -2 °C. Tempestades ciclónicas se mueven hacia el Este girando en torno al continente antártico y son frecuentemente de fuerte intensidad, y causa de la diferencia de temperatura entre los hielos y el océano abierto.
La superficie oceánica comprende entre los 40° de latitud Sur y la Corriente Circumpolar Antártica que tiene los vientos más fuertes del planeta. En invierno el océano se hiela hasta los 65° S en dirección del Pacífico y hasta los 55° S en dirección del Atlántico, llevando la temperatura superficial bajo cero. En algunas costas, los fuertes y constantes vientos provenientes del interior mantienen la costa libre de hielo también en invierno.
La banquisa que se forma entorno al continente antártico, de alrededor de 1 m de profundidad, posee un rango cuyo mínimo es de 2,6 millones de km², en marzo hasta un máximo de 18,8 millones de km² en septiembre, un aumento de más de siete veces. La Corriente Circumpolar Antártica, de 21.000 km de largo, se mueve eternamente hacia el Este. Es la corriente más grande del mundo y transporta 130 millones de m³/s, 100 veces más que todos los ríos de la Tierra juntos. Las olas pueden ser muy altas. Los icebergs antárticos pueden poseer dimensiones imponentes, extendiéndose por kilómetros y constituyen un peligro para la navegación.
El punto más profundo del océano se encuentra en el extremo meridional de la fosa de las Sandwich del Sur y alcanza 7.235 m de profundidad.
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