三种营养盐在大洋中的垂直分布呈现类似的特点即：表层耗尽，深层维持在较大的浓度。N、P垂直分布更接近：自表层含量随深度增加，在约1000M左右出现最大值，表明大量的生物残体的软组织在此深度基本分解殆尽。Si 的垂直分布则与前二者有所区别，在约1000M以下，Si 的含量仍在增加，表明由于生物残体的硬组织分解速度慢，直到海底也未分解完成。
水平分布：1. 沿岸河口含量高于大洋。在生活污水大量排入的海域，会形成富营养化（N、P），造成海水污染并诱发赤潮，我国长江口（上海附近）海域硝酸盐含量高达65μmol/dm3，居世界之冠[12-119]。但某些季节，沿岸生物的繁盛会使含量降至很低；2. 太平洋、印度洋高于大西洋。影响表层营养盐含量的因素多且复杂；相比之下，深层水营养盐含量分布更具有规律性。由北大西洋→南至非洲海域 →印度洋东部→太平洋逐步增加、最后富集于北太平洋；3. 开阔大洋中：含量随纬度增加而增加。高纬度海域高于低纬度海域。