海面上昇の主たる原因は海水の熱膨張であり、次いで南極氷床並びにグリーンランド氷床の融解とされている（北極海の海氷に代表される海氷・氷山・流氷は、融解しても海面水位には影響しない。）。
・熱膨張 : 温度によって熱膨張率が異なるが、4℃から離れれば離れるほど体積は加速度的に増える。
・蒸発量 : 海からの蒸発量の変化は、海の体積の変化をもたらす。間接的に降水量と関係している。
・南極やグリーンランドの氷床・氷河、山岳氷帽の融解 : 海水の浮力に依存せずに存在している氷床・氷河ならびに万年雪などは、融解によってそのほとんどの体積が海水の体積増加に寄与する。また、これら由来の氷山の場合は、陸上から海に流れ出た時点で氷河の体積の9割弱程度海の体積が増え、融解後にはさらに塩分濃度差の分だけ僅かに海の体積が増えるという二段階変化をする。
・地形の変化 : 体積が変化しない場合でも、海底の隆起や沈降、陸上由来の土砂の堆積など、海に接している地形の変化によって海面が上昇する。
・氷河底湖の流出 : 近年の温暖化により融解した分ではない水塊が、氷河の融解により海に流出し海水の体積を増加させる。（温暖化による融解分は氷河の融解と同一視するが、これは区別できない場合も多い）
（北極海や南極海などの海氷融解 : 海氷のように海に浮かんでいる海氷・氷山・流氷は、アルキメデスの法則で証明されているとおり、海面の上昇には影響しない。ただし、海氷は凍結過程で塩分濃度が下がっているため、その低下した塩分濃度分、わずかではあるが海面が上昇するという説もある。）
・熱膨張 : 温度によって熱膨張率が異なるが、4℃から離れれば離れるほど体積は加速度的に増える。
・蒸発量 : 海からの蒸発量の変化は、海の体積の変化をもたらす。間接的に降水量と関係している。
・南極やグリーンランドの氷床・氷河、山岳氷帽の融解 : 海水の浮力に依存せずに存在している氷床・氷河ならびに万年雪などは、融解によってそのほとんどの体積が海水の体積増加に寄与する。また、これら由来の氷山の場合は、陸上から海に流れ出た時点で氷河の体積の9割弱程度海の体積が増え、融解後にはさらに塩分濃度差の分だけ僅かに海の体積が増えるという二段階変化をする。
・地形の変化 : 体積が変化しない場合でも、海底の隆起や沈降、陸上由来の土砂の堆積など、海に接している地形の変化によって海面が上昇する。
・氷河底湖の流出 : 近年の温暖化により融解した分ではない水塊が、氷河の融解により海に流出し海水の体積を増加させる。（温暖化による融解分は氷河の融解と同一視するが、これは区別できない場合も多い）
（北極海や南極海などの海氷融解 : 海氷のように海に浮かんでいる海氷・氷山・流氷は、アルキメデスの法則で証明されているとおり、海面の上昇には影響しない。ただし、海氷は凍結過程で塩分濃度が下がっているため、その低下した塩分濃度分、わずかではあるが海面が上昇するという説もある。）