Nhiệt độ nước biển Nam Đại Dương dao động từ -2 đến 10 °C (28 đến 50 °F). Các cơn bão xoáy di chuyển về phía đông xung quanh lục địa Nam Cực và thường trở nên rất mạnh do sự tương phản nhiệt độ giữa vùng đóng băng và vùng ngoài đại dương. Xét về mặt trung bình, khu vực đại dương từ khoảng vĩ tuyến 40° Nam tới vòng Nam Cực là nơi có gió mạnh nhất trên Trái Đất. Vào mùa đông đại dương đóng băng; ở phần Thái Bình Dương băng lan tới vĩ tuyến 65° Nam còn ở phần Đại Tây Dương là vĩ tuyến 55° Nam, nhiệt độ nước bề mặt xuống dưới 0 °C. Tuy nhiên tại một số điểm ven biển, gió mạnh thổi liên tục từ lục địa Nam Cực đã giữ cho đường bờ biển không bị đóng băng trong suốt mùa đông.