海水中除含有大量的食盐外，还含有氯化镁、氯化钾、溴化钠、硫酸镁等多种无机盐。据统计，海水中共含80多种元素。以化学家的眼光看，这些都是宝贵的资源。如海水中的镁含量仅次于钠。而金属镁是制造闪光灯、照明弹不可缺少的材料，镁铝合金被称为 “国防金属”,大量用于制造飞机、汽车等。世界上溴产量的2/3来自海水。海水中的黄金含量约为600万吨，为目前世界黄金年产量1千吨的6千倍。其它如铜、镍、锰、铀、钴的含量都比陆地上的总储量大得多。如果我们开发出提取这些金属的好办法(当然不是把海水蒸干),海水真是大自然奉献给人类的巨大宝库。对于海水的综合利用与开发虽然已获得很多成功，但还有更多的问题等待我们去解决。“海洋化学”也已成为化学的一个分支。
海水里还有一种物质很重要，这就是重水。我们知道，水分子是由两个氢原子和一个氧原子组成的，而氢有5种同位素，它们是氕、氘、氚、氢4、氢-5,其原子核里都有一个质子，而中子数分别为0、1、2、3、4。氕的符号为H,质量为1,而氘和氚的符号可记为D和T,质量为2和3。由两个氘原子与一个氧原子生成的水叫重水，分子式为D2O,分子量为20。1立方米重水比水重105.6千克。重水在101.42℃才沸腾，11.2℃时密度最大。鱼类在重水中不能存活，种子浸在重水里不能发芽。许多化学反应在重水溶剂中也慢得多。大自然中，重水比普通水少很多，每50吨水中才含有1千克重水。
制备重水的方法一般有两种：一种是蒸馏法，利用重水比普通水沸点高的特点，把水放在分馏塔中反复蒸馏，但这种方法只能得到纯度为92%的重水；另一种方法是电解法，由于普通水比重水容易电解，将大量的水电解，普通水变成氢气和氧气分别从阴极和阳极逸出，反复向电解槽中加水，电解槽中重水的浓度就越来越高，可得99.7%的重水。但是，所消耗的电能也特别大，制取1千克重水，需要6万度电。所以重水不光是质量重，也是贵重的水。
重水是原子反应堆中最好的中子减速剂。只有将中子减速才能实现可控核裂变反应。二次大战中，有一个有名的“重水之战”。当时，美国和德国都在抓紧研制原子弹，美国为了抢在德国前面，决定和英国一起切断德国的重水供应。德国生产重水的工厂建在挪威的一处陡峭的悬崖上，1942年11月，美英第一次偷袭失败了，34名突击队员全部牺牲。1943年2月17日，以隆纳贝尔为首的突击小组在挪威空降成功，他们冒着狂风暴雪，忍受着-25℃的严寒，在月光的照耀下，爬上300米高的悬崖峭壁，并沿着一根管道潜入工厂。当他们突然出现在重水车间时，守夜的人吓得目瞪口呆。突击队员取出20块炸药，很快点燃导火索，炸毁了重水生产和贮存设备，使工厂至少一年内生产不出一滴重水，破坏了德国研制原子弹的进程。
