渤海是一个近封闭的内海，也是中国最北的内海，亦为中国最浅的半封闭性内海，三面环陆，通过渤海海峡与黄海相通。平均水深约18米，最大水深83米，面积77284㎞。渤海是由辽东湾、渤海湾、莱州湾和中央海盆组成，入海的主要河流有黄河、辽河、滦河和海河，年径流总量达888亿立方米。
渤海地势由沿岸向中央和海峡倾斜，地形单调平缓。海底分布有古海岸线和古河道残迹。渤海为中、新生代沉降盆地，基底为前寒武纪变质岩。第四纪沉积物厚达300～500米，主要为陆源物质。三大海湾都分布有粉砂质粘土软泥和粘土质软泥。中部多细粉砂、粗粉砂、细砂。海峡北部为砾石、贝壳残片，海峡南部却为细粒沉积。
渤海的形成，在地质史上经历了从陆地——湖泊——海的沧桑演变。渤海是一个近似封闭的海，其水文物理等诸方面受陆地影响很大，一方面辽河，滦河，海河，黄河等河随水带来的泥沙不断沉积，改变海底和海岸地貌。大量泥沙的堆积使渤海深度变浅，另一方面，海水热力动态深受陆地的影响，表层水温季节变化明显。夏季水温可达24-25℃，冬季水温在0℃左右，除秦皇岛，葫芦岛一带外，普遍有结冰现象，但冰层不厚，一般为15-30厘米，冰期1-3个月不等。
渤海盐度较低，大部分海区均低于30‰。海面风浪较小，沿岸平均波高0.3-0.6米。渤海盛产对虾、蟹和黄花鱼。沿岸淤泥滩蓄水条件好，利于产盐，产长芦盐的盐场是中国最大的海盐场。在渤海海底已发现丰富的石油和天然气资源，并已开采，石油产量在逐年增加。沿岸有天津新港、秦皇岛港等著名港口，通过渤海海峡与黄海沟通，是华北、西北和东北各省出海要道。
渤海沿岸江河纵横，有大小河流40条，其中莱洲湾沿岸19条，渤海湾沿岸16条，辽东湾沿岸15条，形成渤海沿岸三大水系和三大海湾生态系统。入海河流每年携带大量泥沙堆积于三个海湾，在湾顶处形成宽广的辽河口三角洲湿地、黄河口三角洲湿地、海河口三角洲湿地，年造陆达20平方千米。湿地生物种类繁多，植物有芦苇，水葱，碱蓬，三棱麓草和藻类等，鸟类有150多种。辽河口三角洲湿地和海河口三角洲湿地是中国芦苇的主产区，这里芦苇丛生，每年为中国造纸业提供了大量优质原料。
渤海沿岸河口浅水区营养盐丰富，饵料生物繁多，是经济鱼，虾，蟹类的产卵场，育幼场和索饵场。渤海中部深水区既是黄渤海经济鱼，虾，蟹类洄游的集散地，又是渤海地方性鱼，虾，蟹类的越冬场。因此，渤海有河口三角洲湿地生态系，河口生态系和渤海中部深水区生态系三大生态系统。环渤海三大城市群生态系统与渤海三大生态系统相互作用，构成了渤海地区的复合生态系统。
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