Дно моря сложено мощными (до 10—12 км) толщами осадочных отложений от пермских (возможно и более древних) до антропогеновых (в т. ч. ледниковых), образующих систему пологих поднятий и впадин платформенного чехла. Наиболее крупные поднятия — Ютландское, Доггер-банка, впадины — Северная, Северодатская, Английская. Поднятия и их склоны осложнены вало- и куполообразными изгибами слоев, с которыми связаны крупные месторождения нефти и газа (некоторые из них разрабатываются — Экофиск в Норвежском секторе моря и др.). Пермские отложения включают мощные залежи соли, которые образуют многочисленные купола и антиклинали, внедрившиеся в вышележащие слои и вытянутые с С. на Ю.
Осадочный чехол дна С. м. перекрывает разновозрастное складчатое основание: на В. — край докембрийской Восточно-Европейской платформы, на С.-З. — зону сочленения каледонид Норвегии и Шотландии и в большей средней части — область байкальской складчатости, распространяющейся из Центральной Европы на о. Великобритания.
Климат С. м. умеренный, находится под непосредственным влиянием согревающего тёплого Северо-Атлантического течения и циклонической деятельности Исландского центра пониженного давления. Зима короткая, относительно мягкая, лето прохладное. В течение года над С. м. господствуют западные и юго-западные ветры, которые достигают наибольшей силы зимой. С ноября по март отмечается наибольшая повторяемость штормов. Частая смена циклонов и антициклонов определяет неустойчивую погоду во все сезоны. Средняя температура февраля от 0 °С на В. до 5 °С на З., августа от 15 °С на С. до 17 °С на Ю. Зимой при северных ветрах температура может падать до —23 °С. Средняя годовая облачность 6—7 баллов с максимумом зимой. Осадков от 600—700 мм в год на Ю. до 1000 мм на С. Зимой часты снегопады, которые могут сопровождаться сильными шквалами. Характерны туманы, повторяемость которых летом увеличивается с Ю. на С., в другие сезоны — с С. на Ю.
Гидрологические условия С. м. определяются его географическим положением, климатическими условиями, водообменом с Атлантическим океаном и Балтийским морем и материковым стоком. Основную роль играют тёплые и солёные атлантические воды, поступающие в С. м. двумя потоками: один между Шетлендскими островами и северной оконечностью о. Великобритания, другой — через пролив Па-де-Кале, они определяют повышенную солёность в прилегающих районах
С. м. Менее солёные воды Балтийского моря поступают в северо-восточную часть С. м. через пролив Скагеррак. Материковый сток имеет преобладающее значение в юго-восточной части моря (реки Эльба, Везер, Эмс, Рейн, Маас, Шельда, Темза). Поступающие в С. м. воды образуют в нём общую циклональную циркуляцию, на которую накладываются местные круговороты того же направления. Основная масса поверхностных вод уходит из С. м. в Норвежское море между Скандинавским полуостровом и Шетлендскими островами. Скорость поверхностных течений обычно не превышает 0,3 м/сек (под влиянием ветров их направление и скорость могут значительно меняться). Важную роль играют приливные течения полусуточного периода. Основная волна с С. входит в С. м. и через 6 ч достигает южного берега моря; здесь она встречается с более слабой волной, поступающей через Ла-Манш. Скорость приливных течений достигает 18 км/ч (у Шетлендских островов). Приливные течения, охватывающие всю толщину воды, определяют её интенсивное перемешивание и выравнивание температуры и солёности по вертикали. Ветровое перемешивание, возникающее при развитии ветровых волн, сказывается главным образом в южной мелководной части моря.
Средняя температура воды на поверхности моря зимой 5—6 °С, на Ю.-В. понижается холодными материковыми водами до 2 °С; летом температура на С. около 12 °С, в средней части моря 16—17 °С, на Ю.-В. до 18—19 °С. Солёность на С.-З. и Ю.-З. в потоках атлантических вод 34,7—35,3%, в центральной части моря 34,5—34,7%, на С.-В. в балтийских водах понижается до 31,0—32,0°/оо, на Ю.-В. до 29,0—31,0о/оо. Глубинные температуры и солёность на большей части моря мало отличаются от поверхностных. Приливы в С. м. полусуточные, их величина в различных районах от 0,6 до 7,6 м. Ветровые нагоны в южную часть моря могут повышать уровень до 3 м; при сгонах уровень понижается до —2,1 м. Под совокупным влиянием прилива и сильных нагонных ветров повышения уровня могут приводить к катастрофическим наводнениям, в результате которых затопляются значительные площади низменных побережий Нидерландов, Бельгии, Великобритании, Дании. Ветровые волны в период штормов достигают высоты 8—10 м на С., 6—7 м на Ю. Льды встречаются у берегов С. м. с декабря по март. В суровые зимы ледяной покров может сохраняться в течение месяца и более. Воды С. м. сильно загрязнены промышленными стоками, отходами нефтепродуктов, а с развитием морского нефтяного промысла — нефтью.
А. М. Муромцев.
Органический мир С. м. характерен для бореальной Северо-Атлантической зоогеографической области; он очень сходен с баренцевоморским, но разнообразнее за счёт тепловодных форм; однако в него проникают отдельные арктические виды (в некоторых группах до 20%). В С. м. насчитывается около 300 видов растений и более 1500 животных. Это обычные для морей диатомовые (преобладают на С. моря) и перидиниевые планктонные водоросли и зелёные, бурые и красные макрофиты. Среди животных особенно многочисленны ракообразные (около 600 видов), черви, моллюски (примерно по 300), кишечнополостные и рыбы (более чем по 100). Характерны морские птицы-олуши, чайки, кайры и др. С. м. — одно из наиболее продуктивных в мире. Для литорали характерны заросли фукоидов, большие поселения мидий, морских желудей, червей-пескожилов, бокоплавов; глубже — много морской травы-зостеры, крупных моллюсков (модиола, морской гребешок, устрицы): биомасса бентоса в среднем по морю 350 г/м2. В 1912 в С. м. судами был завезён китайский краб, который сильно размножился и стал вредителем на Ю., где его норки разрушают берега. С. м. — один из районов наиболее интенсивного рыболовства; водятся: морская камбала, треска, пикша, сайда, скумбрия, сельдь, шпроты, некоторые скаты и акулы.
Н. Г. Виноградова.
Экономико-географический очерк. Хозяйственное значение С. м. определяется тем, что на его берегах расположены наиболее развитые индустриальные страны Западной Европы (Великобритания, Франция, ФРГ, Бельгия, Нидерланды и скандинавские страны) и по морю проходят важные торговые пути из Балтийского моря в Атлантический океан; крупными рыбными ресурсами, месторождениями нефти и природного газа.
В странах, прилегающих к С. м., проживает свыше 200 млн. человек, создаётся свыше 1/5 валового национального продукта и производится около 1/4 промышленной продукции капиталистического мира. Грузооборот портов, расположенных на побережье С. м. и проливов Ла-Манш, Скагеррак, Каттегат и Эресунн, превышает 800 млн. т (1973). Через С. м. проходят основные внешнеторговые и каботажные грузопотоки стран Западной Европы. В грузообороте преобладают нефть и нефтепродукты, уголь, железная руда, лесоматериалы, металлы, целлюлоза и бумага, а также машины. Крупнейшие порты: Роттердам (1-е место в мире по грузообороту — свыше 250 млн. т в 1973), Амстердам (Нидерланды), Антверпен (Бельгия), Лондон, Иммингем, Халл (Великобритания), Гамбург, Бремен, Вильгельмсхафен (ФРГ), Гётеборг (Швеция), Осло, Берген (Норвегия).