Tính trung bình, Đại Tây Dương có độ mặn lớn nhất trong 5 đại dương; độ mặn nước trên mặt trong các đại dương mở nằm trong dãi từ 33 đến 37‰ và thay đổi theo mùa và vĩ độ. Độ bốc hơi, giáng thủy, dòng chảy ra từ sông, và băng tan trong biển ảnh hưởng đến độ mặn. Mặc dù các giá trị độ mặn thấp nhất chỉ ở gần phía bắc của xích đạo (do lượng mưa cao ở vùng nhiệt đới), nhìn chung các giá trị thấp nhất cũng xuất hiện ở các vĩ độ cao và dọc theo các bờ biển có các con sông lớn đổ ra. Độ măn cao nhất gặp ở khoảng 25° vĩ Bắc và Nam, ở các khu vực cận nhiệt đới vời lượng mưa thấp và bốc hơi cao.

Nhiệt độ bề mặt thay đổi theo vĩ độ, hệ thống dòng hải lưu và mùa và phản ảnh sự phân bố năng lượng mặt trời theo vĩ độ, thay đổi dưới −2 °C (28 °F). Nhiệt độ cao nhất gặp ở phía bắc xích đạo và thấp nhất ở gần các vùng cực. Ở các vĩ độ trung bình, khu vực có nhiệt độ cao nhất dao động trong khoảng 7–8 °C (12–15 °F).