На севере через Берингов пролив океан соединяется с Северным Ледовитым океаном. В южной части условные границы между тремя океанами - Тихим и Индийским, Тихим и Атлантическим - проводятся по меридианам от крайней южной материковой или островной точки к антарктическим берегам.
Больше островов различных по своему происхождению сосредоточено в западной части океана.
Начало освоения европейцами Тихого океана положил Ф. Магеллан, экспедиция которого совершила в 1519-1521 гг кругосветное путешествие. Многие сведения о природе океана было собрано во время плаваний А. Тасмана, В. Беринга и Дж. Кука.
С начала XVIII в. к концу XIX в. изучались физические свойства океанических вод и проводились глубоководные исследования океана. Особенно важные результаты имели экспедиции английского судна "Челленджер". Провел значительные исследования в Тихом океане адмирал Степан Макаров, который был членом экспедиции на корабле "Витязь".
Период с конца XIX в. характеризуется комплексными исследованиями океана, проводимые с морских судов и береговых станций. Во второй половине XX в. интересные и разносторонние исследования в рамках Тихого океана проводили норвежец Тур Хейердал и француз Жак-Ив Кусто На современном этапе изучением природы Тихого океана занимаются специально созданные международные организации.
Тихий океан полностью находится в пределах одной литосферной плиты - Тихоокеанской. В местах ее взаимодействия с другими плитами возникли сейсмичноактивни зоны, образующие Тихоокеанский сейсмический пояс, известный под названием "'Огненное кольцо". По краям океана на границах литосферных плит находятся самые глубокие его части - океанические желоба. Одной из особенностей Тихого океана волны цунами, порожденные подводными извержениями вулканов и землетрясениями.
Рельеф дна Тихого океана достаточно сложен. Шельф хорошо прослеживается у берегов Азии и Австралии. На дне океана находятся крупные котловины, разделенные океаническими поднятиями. Крупнейшими поднятием является Схиднотихоокеанське и Южнотихоокеанскую, входящих в мировую систему срединно-океанических хребтов. На ложе океана найдены крупнейшие залежи железо-марганцевых конкреций.
Климатические условия над территорией Тихой океана обусловлены его размещением во всех климатических поясах, кроме полярных. Больше всего осадков бывает вблизи экватора - до 2000 мм. Вследствие того, что Тихий океан защищен суше от влияния Северного Ледовитого океана, его северная часть теплее от южной.
В центральной части океана господствуют пассаты. В западной - муссонная циркуляция, которая известна своими разрушительными тропическими ураганами - тайфунами. В умеренных широтах преобладает западный перенос воздушных масс. На севере и на юге часто бывают штормы.
На севере Тихого океана почти нет плавающего льда, поскольку узкая Берингов пролив ограничивает связь с Северным Ледовитым океаном, где он образуется. Только Охотское и Берингово моря зимой покрываются льдом.
Течения в Тихом океане соответствуют общей схеме их образования в Мировом океане. В связи с тем, что океан очень вытянутый с запада на восток, в нем преобладают значительные широтные движения воды. Крупнейшими теплыми течениями является Северная и Южная Пассатная, Мижпасатна противотечение Куросио, Северная-Тихоокеанская. Среди холодных течений выделяются Течение Западных Ветров, Калифорнийская и Перуанская.
Органический мир Тихого океана характеризуется необычайным богатством и разнообразием видового состава. Только в его поверхностном слое обнаружено более тысячи видов микроорганизмов, входящих в состав планктона. Одним из самых богатых по видовому составу организмов является расположенное в умеренном поясе Японское море.
Выделяются богатством форм жизни коралловые рифы тропических и экваториальных широт. Наибольшей коралловой зданием является Большой Барьерный Риф у восточного побережья Австралию, где живут тропические виды рыб, червей, морских ежей, морских звезд, кальмаров, осьминогов.
Многие виды рыб и животных имеют промысловое значение. Так, в северной части океана распространены лососевые рыбы - лосось, кета, горбуша. В центральной части много тунца и сельди. У западного побережья - анчоусов.
Тихоокеанское побережье Южной Америки кое покрыто многочисленными колониями птиц (бакланов, пеликанов, пингвинов).
В океане водятся также млекопитающие: киты, дельфины, морские котики, морские бобры (встречаются только в Тихом океане).
Еще одной особенностью Тихого океана является наличие животных-гигантов. Например, моллюск тридакна, камчатский краб, китовая акула, синий кит.