Океанічні (морські) води є водами хлоридного класу, групи натрію. Тому вміст Са2+ в них менший в порівнянні з поверхневими водами суші. Основна кількість кальцію надходить в Світовий океан з річковим стоком. Щорічно з річковими водами в моря і океани поступає до 961 млн. т карбонату кальцію і 558 млн. т розчиненого кальцію. Його концентрація неоднакова на різних глибинах. Так, в поверхневому шарі Чорного моря вона досягає 0,250 г/дм3, а на глибині 200 м – 0,287 г/дм3. Відповідні концентраційні співвідношення для Азовського моря становлять 0,155–0,186 г/дм3 для поверхневих і 0,215 г/дм3 – для придонних шарів води. Менша концентрація в поверхневих шарах води пов’язана з використанням кальцію планктонними організмами в процесі фотосинтезу. Більш висока концентрація кальцію в центральних ділянках морських акваторій.
Істотну роль відіграє фактор розбавлення морської води атмосферними опадами. На відміну від океанічних вод, іонний склад яких схожий повсюдно, в морях відзначається значна різниця як у загальній мінералізації, так і в співвідношенні окремих іонів. Це можна проілюструвати на прикладі Азовського, Чорного, Каспійського і Аральського морів. Останні два моря ізольовані від Світового океану, і їх можна розглядати як великі солоні озера. Характерною особливістю їх вод є більш висока концентрація іонів кальцію, магнію і сульфатних аніонів на фоні відносно зниженого вмісту натрію. За співвідношенням головних іонів води цих морів можна розглядати як проміжні між річковими і морськими. Каспійське море перенасичене карбонатами кальцію, що пов’язано із значним вмістом у воді іонів СО32–та постійним надходженням їх з річковим стоком Волги. Аральське море насичене кальцієм (до 2,55–3,00 г/дм3), оскільки його води формуються за рахунок материкового стоку. В морях Північного Полярного басейну концентрація кальцію значно менша.
Висока мінералізація океанічних і морських вод супроводжується осадженням великої кількості солей. Майже весь кальцій і НСО3–, що надходять у Світовий океан з річковим стоком, випадають в осад. Це становить щорічно 494 млн. т розчиненого кальцію, 1361 млн. т СаСО3 і MgСО3, а 1,4·109 г кальцію потрапляє в донні відклади в процесі відмирання рослинних і тваринних організмів.