Merivesi on enimmäkseen (~ 96.5%) vettä, mutta se sisältää merkittäviä määriä liuenneita suoloja (~ 3.5%), jotka ovat enimmäkseen, mutta eivät kaikki, natriumkloridia, joka on identtinen ruokasuolan kanssa. Meriveden ainutlaatuisten kemiallisten ominaisuuksien vuoksi se on rajusti erilainen elinympäristö kuin makea vesi, ja monet siinä elävät eläimet eivät ole koskaan sopeutuneet elämään makeassa vedessä. Makeaan veteen sopeutuneet lajit, kuten kalat Afrikan sisäjärvissä, eivät voi selviytyä suolaisessa vedessä. Merivesi on noin 2.5% tiheämpää kuin makea vesi.
Kalsiumkloridisuolojen lisäksi merivesi sisältää myös sulfaatteja (7.7%liuenneita suoloja), magnesiumia (3.7%), kalsiumia (1.2%), kaliumia (1.1%) ja pieniä ainesosia (0.7%), myös pieniä määriä epäorgaanista hiiltä (0.2%), bromidi (0.08%), uraani (0.00000001%) ja kulta (vastaava määrä). Erilaisia menetelmiä on ehdotettu uraanin tai kullan uuttamiseksi tästä vedestä, mutta kumpikaan ei ole osoittautunut taloudellisesti kannattavaksi. Fritz Haber, saksalainen tiedemies, joka tunnetaan keksinnöstään Haber -prosessista ja Zyklon -myrkkykaasusta, yritti elämänsä viimeiset vuodet keksiä tehokkaan tavan saada suuria määriä kultaa merivedestä, jotta Saksa voisi maksaa sodansa velkoja. Tämä yritys tietysti epäonnistui.
Meriveden suolojen alkuperä on sekä maa että suolat, joita esiintyi maan pinnalla valtamerien muodostumisen yhteydessä, mikä olisi voinut tapahtua jopa 100 miljoonaa vuotta maapallon muodostumisen jälkeen. Teoria, jonka mukaan suolat ovat peräisin sadeveden valumasta, sai alkunsa Sir Edmund Halleylta vuonna 1715. Erityisesti valtameren natriumkloridissa oleva natrium on pääosin peräisin valtamerien muodostumisesta ja kloridi peräisin tulivuoren kaasusta merenpohjassa.
On hyvin tiedossa, että merivesi on vaarallista ihmisravinnoksi. Koska se sisältää 3.5% suolaa ja ihmiskeho pitää tiukasti natriumkloridia 0.9%: ssa verestä painosta, munuaisten on kulutettava ylimääräistä vettä liiallisten suolojen liuottamiseksi. Pelastuslautamatkojen historiallisten tietojen mukaan merivettä juovien kuoleman mahdollisuus on noin 39%, kun taas alkoholittomien kuoleman mahdollisuus on vain 3%. Merellä eksyneet tutkijat suosittelevat sen sijaan juomista sitä sekoitettuna makeaan veteen suhteessa 1: 2 ja lisäävät sitä hitaasti, kun makea vesi loppuu. Tämä on lievempää kuin tuoreesta suolaiseen veteen vaihtamisen metabolinen vaikutus ja lisää selviytymisen todennäköisyyttä.