Ширина Дарданелл колеблется от 1,3 до 27 км, глубины не превышают 153 м. Берега невысокие, пологие. В нижнем слое соленые средиземноморские воды движутся в сторону Мраморного моря, по поверхности более пресные воды идут в противоположном направлении. Основная масса воды в Мраморном море имеет высокую соленость. Поверхностный слой (до глубины 40–50 м) состоит почти исключительно из опресненных черноморских вод.
Пролив Босфор, соединяющий Черное море с Мраморным, похож на узкую извилистую реку. Берега обрывистые, когда-то они были покрыты лесом. Теперь леса сохранились лишь в северной части. Средняя глубина пролива 65 м, отдельные впадины достигают 90 м. Как и в других проливах, в нижних слоях Босфора соленые воды текут в сторону Черного моря, в поверхностных же слоях более легкие и менее соленые воды из Черного моря переливаются в южном направлении. Для Черного моря это поверхностное течение является компенсационным: море отдает избыток вод, образовавшийся за счет осадков и стока могучих рек. Течение это вызвано и тем, что уровень Черного моря выше, чем уровень Мраморного моря.
В отличие от Средиземного моря водный баланс Черного моря положительный. Реки приносят в Черное море около 350 км3 воды в год; почти 200 км3 отдает Дунай и более 50 км3 — Днепр. За счет притока речных вод и большего количества атмосферных осадков соленость Черного моря вдвое меньше, чем Средиземного. Особенно опреснены районы, примыкающие к устьям рек. С глубиной соленость воды увеличивается: в глубокие слои поступает соленая вода Средиземного моря.
Зимой Черное море сильно охлаждается: температура поверхностного слоя близка к точке замерзания. Холодные воды опускаются сравнительно неглубоко: плотные и соленые средиземноморские воды препятствуют полному перемешиванию. Летом черноморские воды прогреваются, но не полностью. Близ границы соленых вод постоянно сохраняется горизонт с очень низкими температурами.
Глубокие слои Черного моря (ниже 800—1000 м) очень соленые и плотные, с довольно низкими температурами. Особенность Черного моря, выделяющая его из всех других морей земного шара, — постоянное присутствие на глубине сероводорода. Механизм его образования и сохранения еще не окончательно выяснен. Считают, что сероводород выделяют бактерии, разлагающие сульфаты воды. В большинстве морей, где происходит такой процесс, сероводород окисляется кислородом, содержащимся в толще воды. В Черном море, где перемешивание затруднено, зона окисления расположена выше и не захватывает глубоких слоев, в которых и накапливается сероводород.
Основное течение в Черном море имеет кольцевой характер: вода поверхностного слоя движется против часовой стрелки. В центральной части оно разделяется на два потока.
Каспийское море, несколько раз соединявшееся на протяжении геологической истории с Черным, — крупнейший в мире бессточный водоем; современная его площадь 368 тыс. км2. Море вытянуто с севера на юг почти на 1200 км; его средняя ширина составляет 310 км. Северная часть Каспия лежит в пределах Прикаспийской низменности — юго-восточной оконечности Русской равнины. Западное побережье примыкает к горам Кавказа. На востоке простираются огромные пустыни Средней Азии.
Северная часть Каспийского моря мелководна, глубины здесь не превышают 22 м. Южнее располагается Среднекаспийская котловина с глубинами до 800 м и ровным рельефом дна. С юга эту котловину ограничивает Апшеронский порог. Наибольшие глубины (до 1025 м) и наиболее сложный рельеф характерны для Южно-Каспийской котловины.
Крупнейшие реки — Волга, Урал, Кура — впадают в Каспийское море с севера и с запада; на востоке постоянных водотоков нет. Течения Каспийского моря непостоянны; они определяются ветрами, речным стоком, рельефом дна и побережий. Обычно прослеживаются два круговых течения, движущиеся против часовой стрелки, на севере и юге. В различных районах Каспия климат неоднороден. В северной части это континентальный климат умеренных широт; в западной — умеренно теплый, с мягкой зимой и жарким летом; в юго-западной выпадает наибольшее количество осадков — до 1700 мм в год. На востоке Каспийского побережья расположены районы с резко континентальным климатом пустынь. Здесь осадков меньше всего — до 120 мм в год (а в районе залива Кара-Богаз-Гол до 27 мм). Северное мелководье зимой замерзает, юг и середина обычно бывают свободными от льда.
Своеобразные физико-географические условия Каспийского бассейна накладывают отпечаток на его гидрологический режим. Большая часть объема воды складывается из стока рек, причем 80 % составляет доля Волги и ее притоков. Изменение водоносности рек, и особенно Волжского бассейна, тесно связано с колебаниями климата.