海—气相互作用是指海洋与大气间各种物理量的交换、各种尺度运动间的相互影响、相互制约和相互适应的过程。海洋和大气是地球上两种密度不同的流体，其间有着广阔的交界面，构成相互作用的耦合系统。其相互作用，首先表现在交界面上各种物理量的交换，包括热量、动量、水分、盐粒、尘埃和其它微粒物质及二氧化碳气体和电荷等的交换。由于海洋和大气的物理特性不同，它们在相互交换和全球能量的收支中所起的作用也不相同。海一气之间的热量水分交换过程，主要是海洋向大气输送热量和水分的过程。盐粒交换也主要是海洋向大气输送。大气是海一气系统中比较多变的成员。运动着的大气，不断通过海面将动能输送给海洋。同时，大气的运动状况不仅能影响海水的水平输送，而且能引起海水的铅直输送。大气的热力层结、云量及其分布，也能影响海面对太阳辐射的吸收和海一气间的热量交换，从而影响海洋的热状况和温度分布。海洋与大气间的相互作用，包括各种时间和空间尺度的过程：①小尺度相互作用；②天气尺度相互作用；③行星尺度相互作用。已经发现，在主要洋流区，如大西洋上的湾流区和太平洋上的黑潮区及赤道东太平洋区（称为赤道冷水带），海洋和大气间的相互作用最为激烈。海洋向大气加热状况的变化，往往可持续几个月甚至一年以上。其空间尺度可达数千公里，与大气活动中心的尺度相当。大气活动中心和某些天气系统，如太平洋高压、阿留申低压、热带辐合带和东亚沿岸西风槽的位置和强度，及平均经圈环流和纬圈环流的强度等，都明显地受到海洋状况的影响。海洋不仅影响其局地上空的大气，而且还与大范围的天气气候相关联。许多异常气候往往在海洋上出现先兆，因而海面温度已成为长期天气预报的一个重要指标。异常的大气环流对海洋也有显著的影响。它可造成异常的海水输送、辐散、辐合和铅直运动，形成异常的海面温度分布。厄尔尼诺现象是大尺度海洋环流和大气环流相互作用的明显例子之一。两极和高纬度地区的海冰对气候也有显著影响。海一气相互作用的研究，已经从现象的揭露发展到对相互作用的机制和理论的研究。