В 1 855 - 1 857 гг. Л.И. Шренк, работавший с основном на острове Сахалин, сделал первое крупное обобщение о течениях Охотского моря. Он выделил холодные и теплые течения и предложил объяснение происхождению тех и других.
Начиная с 70-х годов XIX в. океанографические материалы по Охотскому морю стали пополняться результатами глубоководных исследований температуры и удельного веса воды. Они нашли отражение в работах К. Онацевича, Г. Старицкого, П. Майделя и др.
В 1888-1889 гг. в тихоокеанских водах, в том числе и в Охотском море, проводил исследования на корвете "Витязь" адмирал С.О. Макаров. По их результатам он составил первые карты температуры и удельного веса на поверхности моря, а также выделил холодный промежуточный слой в его водах и отметил выход холодных глубинных вод на поверхность возле Курильской гряды и в других районах.
Начиная с 1914 г. в течение нескольких лет в Охотском море проводил исследования известный русский гидрограф Б.В. Давыдов. Он собрал и обобщил фактический материал по гидрографии,, гидрологии, биологии и многим разделам физической географии моря. На основе этих данных Б.В. Давыдов составил лоцию Охотского моря, в которой дается довольно обстоятельная сводка его природных условий.
В 1 930 г. на гидрографическом судне "Чукча" в открытой части Охотского моря были проведены глубоководные исследования температуры, солености и течений. С тех пор стало проводиться регулярное комплексное изучение моря Тихоокеанским научно-исследовательским институтом рыбного хозяйства и океанографии и другими научными институтами страны.
В 1947 г. на Охотском море работала комплексная экспедиция Института океанологии Академии наук на судне "Витязь". С тех пор этот корабль науки неоднократно проводил исследования в этом море. Они дали много новых ценных сведений о геологическом строении дна моря, об особенностях его гидрологических условий, о распределении морских организмов и др.
В 1957 - 1959 гг. в Охотском море работали ученые различных институтов и ведомств по программе Международного геофизического года, а затем в рамках года Международного геофизического сотрудничества. Важное место в исследовании Охотского моря заняло изучение структуры водных масс, водообмен с соседними бассейнами, ледовые условия и т. д. Для проведения этих исследований привлекались крупные научные суда, самолеты ледовой разведки, искусственные спутники Земли.
В последние десятилетия изучение Охотского моря проводилось не только в интересах науки, но и во многом носило прихладной характер, обеспечивая нужды рыбного хозяйства и морского транспорта. По результатам исследований написаны обстоятельные научные работы, созданы специализированные карты и пособия. Главные особенности природы Охотского моря теперь довольно хорошо известны.
Охотское море — одно из наиболее крупных и глубоких морей. Его площадь равна 1603 тыс. км2, объем — 1316 км3, средняя глубина — 821 м, наибольшая глубина — 3521 м. Протяженность береговой линии вместе с островами — 10 460 км. Очертания берегов сложные, особенно в западной и северо-восточной частях моря.
Рельеф дна Охотского моря разнообразен. Северная и северо-западная части представляют собой материковую отмель (шельф) шириной от 200 до 400 км. Шельф занимает 22% площади дна. Почти вся остальная часть моря (около 70%) находится в пределах материкового склона с глубинами от 200 до 1 500 м. Материковый склон крутой и неровный. На нем выделяются отдельные подводные возвышенности, впадины и желоба. Самая глубокая часть моря (более 2500 м) представляет собой участок ложа, занимающего всего 8% общей площади дна. Он вытянут вдоль Курильских островов и постепенно сужается от 200 км против острова Итуруп до 80 км возле пролива Крузенштерна.
Охотское море характеризуется муссонным климатом умеренных широт. Значительная часть моря на западе глубоко вдается в материк и расположена сравнительно недалеко от полюса холода Северного полушария, поэтому главный источник холода для этого моря находится на западе, а не на севере. Высокие хребты Камчатки затрудняют проникновение теплого тихоокеанского воздуха на пространства моря. Только на юго-востоке и юге море открыто Тихому океану и Японскому морю, откуда поступает теплый воздух. Влияние охлаждающих факторов оказывается сильнее, чем отепляющих, поэтому Охотское море в целом весьма холодное. Однако его большая протяженность с севера на юг обусловливает значительные пространственные различия метеорологических условий на море.
В холодную часть года (с октября по апрель) господствуют сильные устойчивые северо-западные и северные ветры, нередко достигающие штормовой силы. Зимой скорость ветра обычно равна 10 — 11 м/с. Средняя температура воздуха в самом холодном месяце — январе равна на северо-западе моря -20... -25°, в центральных районах примерно - 10... — 15°, на юго-востоке -5... -6°.
В теплый сезон (с мая по октябрь) над морем преобладают слабые юго-восточные ветры. Тихоокеанский (летний) муссон слабее азиатского (зимнего), т. к. пространственные различия атмосферного давления в летнее время невелики. Средняя месячная температура воздуха в самом теплом месяце — августе понижается с юго-запада (18 °) на северо-восток (10— 12°). В летние месяцы на юге моря довольно часто наблюдаются тропические циклоны - тайфуны.
В Охотское море впадает много рек, преимущественно небольших. Общий материковый сток равен примерно 600 км3/год, примерно 65% стока дает Амур. Речной сток поступает в море главным образом весной и в начале лета. Его наибольшее влияние ощущается в прибрежной зоне, возле устьев крупных рек.
Важную роль в формировании гидрологических условий в Охотском море играет водообмен через Курильские проливы. В южных проливах (Екатерины, Фриза) в верхних слоях преобладает сток охотоморских вод, а в верхних слоях северных проливов, например, в Первом и Втором Курильских, в основном идет приток в море тихоокеанских вод.
Температура воды на поверхности моря понижается с юга на север. Зимой почти повсеместно поверхностные воды охлаждаются до температуры замерзания, равной - 1,5...- 1,8°. Лишь возле Курильских проливов температура воды на поверхности равна 2,5 — 3,0°.
Летом поверхностные воды моря прогреты до температуры 10— 12° в центральных районах. Наиболее холодные (6— 7°) поверхностные воды наблюдаются у острова Ионы, мыса Пьягина и пролива Крузенштерна. Изменение температуры воды с глубиной происходит различно в разных районах моря.
Для вертикального распределения температуры воды летом характерен холодный промежуточный слой - остаток зимнего охлаждения моря. В его разных районах он залегает на разных горизонтах.
Распределение солености на поверхности моря характеризуется сравнительно малыми изменениями по сезонам. Обычно соленость более высокая (31 — 33°/00) в восточной части моря, находящейся под воздействием тихоокеанских вод, чем в западной (25 — 31°/00), где воды опреснены материковым стоком. С глубиной соленость увеличивается до 34°/00 на горизонтах 450 — 500 м, и далее ко дну она становится больше на 0,5 — 0,6°/00.
Под влиянием атмосферных процессов и притока вод через Курильские проливы в море формируется система течений, охватывающая почти всю акваторию. Сильные течения обходят море вдоль береговой черты против часовой стрелки: теплое Камчатское течение, направленное к северу в залив Шелихова; поток западного, а затем юго-западного направлений вдоль северных и северо-западных берегов моря; устойчивое холодное Восточно-Сахалинское течение, идущее на юг, и до-вольно сильное теплое течение Соя, входящее в Охотское море через пролив Лаперуза. Скорости течений на поверхности моря у западных берегов Камчатки — 10 — 20 см/с, в Сахалинском заливе — 30 — 45 см/с, у Курильских проливов — 15 — 40 см/с, в потоке Соя — 50 — 90 см/с. В центральной части моря скорости уменьшаются до 5 — 10 см/с.
Значительные размеры и сильные ветры обусловливают развитие в море сильного волнения. Особенно бурным оно бывает осенью, а в безледных районах и зимой. На эти сезоны приходится 55 — 70% штормового волнения, в т. ч. с высотами волн 4 — 6 м, а наибольшие высоты волн достигают 10 —11 м. Самые неспокойные — южный и юго-восточный районы моря.
В Охотском море хорошо развиты приливы. Наиболее распространены суточные приливы. Самая большая величина прилива (до 1 3 м) наблюдается в Пенжинской губе (мыс Астрономический). Это наибольший прилив на побережье российских морей. В районе Шантарских островов величина приливов превышает 7 м, а в северной части моря она достигает 5 м. Наименьшие приливы отмечаются у восточного берега Сахалина.
Зимой почти все море покрывается льдом. Льдообразование начинается в ноябре, а в январе и феврале льды достигают наибольшего распространения. В море преобладают дрейфующие льды, а у отмелых берегов северных районов встречается припай. Толщина льдов к концу зимы достигает 0,8 — 1,0 м. Лед исчезает в среднем в конце мая — начале июня. В летние месяцы море свободно от льдов. Лишь возле Шантарских островов они могут сохраняться и летом.
Охотское море довольно богато жизнью. Она пронизывает его от верхних слоев до самого дна. Благодаря большим глубинам Курильских проливов на дне и у дна обитает богатая глубоководная океанская фауна: восьмилучевые кораллы, стеклянные губки, полихеты, десятиногие раки, морские ежи, головоногие моллюски и др.
В верхних слоях распространен планктон. В растительном планктоне (фитопланктоне) преобладают холодолюбивые диатомовые водоросли, биомасса которых достигает 20 г/м3. Биомасса зоопланктона в слое 0 - 100 м летом примерно 3 г/м3.
Для прибрежных вод характерны большие заросли водной растительности, в основном это ламинария и фукусы.
Бентос, общая биомасса которого примерно 200 млн т, представлен различными видами моллюсков, иглокожих, червей и пр. Среди животных бентоса самое ценное — крупный камчатский краб. Кроме этого вида, довольно распространен меньший по размерам краб-стригун. Встречаются и другие ракообразные.