海洋热平衡方程（Sea thermal equilibrium equation）是指描述海洋中特定海区某一水层热收支的方程。

方程式：Qs-Qc-Qe-Qn±Qw±QA=Qt

式中：

Qs为海水吸收的太阳总辐射能；

Qc为海水通过与大气的辐射热交换而失去的热量；

Qe为海水通过与大气的蒸发热交换失去的热量；

Qn为海水通过与大气的接触热交换失去的热量；

Qw为该水层与垂直方向上其他水层的涡动热交换；

QA为水平方向上的海洋热平流。

如方程左边各项之和大于零，Qt为正，表示给定时间内该水层收入的热量较放出的热量为大，海水的热含量增加，水温因而增高。

反之，Qt为负，表示热支出大于热收入，海水热含量减少，水温随之降低。

因此，Qt是直接体现海洋温度变化的热量要素，可用来说明给定海区的水温变化的过程。