南極海
また、この際ベリングスハウゼンは南極海をクックよりも高い緯度で周航している。1821年にはパーマーとイギリスのジョージ・パウエルがサウス・オークニー諸島を発見した。1830年代から1840年代初頭にかけては、ジョン・ビスコー、ジョン・バレニー、チャールズ・ウィルクス、ジュール・デュモン・デュルヴィル、ジェイムズ・クラーク・ロスといった探検家たちが南極海を航行し、多くの発見を成し遂げている。ウィルクスの航海によって南極大陸の海岸線の70%程度はほぼ確定し、ロスはエレバス山やロス棚氷などを発見している。
1874年にはチャレンジャー号探検航海中のチャレンジャー号がケルゲレン諸島から南極海へと突入し、調査を行った。
ここまでの調査は南極海の調査というより南極全般の調査であったが、南極海を専門の対象とした調査は、1925年にイギリスによって開始されたディスカバリー号調査を嚆矢とする。この調査は第二次世界大戦の勃発まで10回にわたって行われ、南極海のデータを収集するのに大きな役割を果たした。
1940年代以降、複数の国家が南極海および南極の領有を宣言するようになり、1952年には南極海最良の港であるデセプション島において、領有を主張するイギリス軍とアルゼンチン軍の間で発砲騒ぎも起きている。一方、第二次世界大戦後、チリやアルゼンチンなど数か国が南極に観測基地を設置していたが、1957年から1958年にかけての国際地球観測年によって参加各国が南極大陸の海岸にまんべんなく南極観測基地を設置し、協力体制が構築された。これを踏まえ、1959年には南極条約が採択され、南緯60度以南における領土主張はすべて凍結された。
2012年現在、南極海における主な漁獲種類は、ナンキョクオキアミおよびマジェランアイナメ、ライギョダマシの3種である。このうち、マジェランアイナメ(かつては銀ムツと呼ばれた)とライギョダマシは近縁で、メロ類として統計では一括される。マジェランアイナメ・ライギョダマシは一時乱獲による資源の枯渇が心配され、漁獲制限が行われたが、現在は横ばいの状態にある。2009年から2010年にかけての漁獲高は16,133トンである。ナンキョクオキアミは南極海にのみ生息するが、1種属としては世界最大のバイオマス量を持つとされ、南極海のキーストーン種となっている。現在の推定総資源量は1億トン以上、主漁場であるスコシア海域だけでも6030万トン(2010年)と推定され、2010年から2011年の漁獲高は179,132トンであり、増加傾向にはあるものの総資源量に影響を及ぼすには遠く及ばないため、現在の漁獲レベルにおいては枯渇の心配はそれほどないとされる。しかし、ナンキョクオキアミの資源量は大きな増減が認められ、また南極海の生物層に非常に重要な役割を果たしている種であるため、予防的に漁獲量の制限は設けられている。ナンキョクオキアミの漁業は1961年から1962年にかけて、ソヴィエト連邦によって開始された。ナンキョクオキアミの漁獲国としてはノルウェーが102,815トン(2010-2011年)で最大で半数以上を占めており、ついで韓国、日本と続く。
南極の真冬の気温は-20°Cから-30°Cだが、水温は0°C近くなので、温度差は20°C、場合によっては30°Cにもなる。季節変化のサイクルに応じてプランクトンが増減する。
南極海の上空では、南緯60度付近に亜寒帯低圧帯が形成される。一方、南極大陸上空では氷床によって空気が冷やされるために極高圧帯が形成され、ここから強烈な寒気が北の亜寒帯低圧帯に向かって吹き込む。さらに南極海には北半球と違ってこの風を和らげるような巨大な陸地が存在しないため、南極海北部は絶叫する60度と呼ばれるほどの猛烈な嵐に見舞われることが多い。なお、この寒気は南極海以北にも影響を与え、狂う50度や吠える40度と呼ばれる暴風圏を作り出す。
南極海には、世界最南端の火山であるロス島のエレバス山や、サウスシェトランド諸島にあるデセプション島など、いくつかの火山が存在する。デセプション島は火山の山頂部のカルデラがそのまま水没して縁の部分のみ残ったものであり、C字型の島の内湾は火口であるため、地底から湧き出る熱水と地熱によって冬でも凍結せず、また島が周囲の強風から内湾を守るために、南極海において最も優れた良港となっている。そのため、かつてはアザラシやクジラ猟の拠点として多くの漁業会社が基地を置いており、会社撤退後も観測基地がおかれていたが、1967年にデセプション島が噴火して大きな被害を受けた。デセプション島は、1969年から1970年にかけても再び噴火した。また、デセプション島においては湧き出る温泉によって海水が温められるため、温泉の湧きだし口のそばでは温泉浴や海水浴が楽しめる。ただし、周囲の海水は南極海の標準水温であり、また温泉はかなりの温度があるため、混合を誤ると極寒や灼熱となる。