海峡の水深が浅いため外海との海水の交換は少なく、唯一対馬海峡から対馬海流が流入するのみである。暖流の流入は日本の温暖な気候に影響を与えている。北部には寒流のリマン海流が流れているが、地質調査からかつて親潮が流れていたことが明らかとなった。深層には太平洋とは全く性質を異にする日本海固有水と呼ばれる、寒冷で溶存酸素に富んだ海水が分布する。北方と南西海域は豊富な水産資源が得られ、鉱物資源や天然ガス、わずかながら石油そしてメタンハイドレートの存在など経済的にも重要な海域とされる。生態系と漁業.太平洋より種族数が少なく固有種も乏しいことから、日本海の形成時代はあまり古くないといわれている。カニなどの沿岸性底動物は一般に豊富で、能登半島を境にしてその動物相にやや変化がみられる。太平洋岸に比べ、対馬暖流の影響で南方系種族の北限がはるか北方に延びている。例を挙げると、サザエは日本海側では青森でも漁獲されるのに対し太平洋側では関東以北には現れない。プランクトンは沿海沖の冷水域および陸棚上に多く、中央部に乏しい。種類は対馬暖流系の暖水種と、リマン寒流系の冷水種に分けられるが、両者の分布は水塊分布ほど明確に区分されず、混在海域が広い。北方系の魚類としては、ニシン、サケ、マス、タラなどがあり、南方系の魚類としてはやや温帯性に属するブリが多いが、乱獲が問題となっている。魚類としてもっと重要なものは温帯性のマダイ、マイワシ、サバ、カレイなどである。これらの分布を太平洋と比較すると、次のような特徴がある。また古来からクジラの回遊経路として知られ、かつて沿岸には多数の捕鯨漁村が存在した。これらのほとんどは捕鯨により激減したため今では稀にしか見られないが、ヒゲクジラでは珍しく大規模な回遊を行わないミンククジラやナガスクジラの個体群も存在する。海の環境破壊.海洋汚染.漂着物として、主に韓国、中国など日本海を航行する貨物船や漁船、また朝鮮半島や日本本土から不法投棄されるゴミが海流に乗って、対馬や日本海沿岸に漂着する。その量は膨大で沿岸地方自治体の財政を圧迫するほどである。