Glenn Smith, giáo sư tại Viện Công nghệ Georgia (Mỹ), đã giải thích vấn đề này như sau: nước biển thật ra không màu nhưng do nó phản chiếu màu xanh của bầu trời nên chúng ta thường thấy chúng có màu xanh, do vậy lúc bầu trời có nhiều đám mây xám thì nước biển lại trở thành màu xám.
Tại sao nước biển màu xanh nhưng nước sông thì không?
Nước biển có màu xanh đơn giản không vì nước màu xanh như những gì chúng ta thấy. Màu xanh của nước biển được quyết định hoàn toàn bởi ánh sáng mặt trời.
Ánh sáng mặt trời do ánh sáng của 7 màu: đỏ, cam, vàng, lục, lam, tím, cấu tạo thành. Khi ánh sáng mặt trời chiếu lên mặt biển, trong nước biển tồn tại rất nhiều phần tử lửng lơ có kích thước nhỏ, những ánh sáng có sóng dài như ánh sáng đỏ, cam không thể xuyên qua những vật cản này và tiến thẳng về phía trước.
Màu xanh của nước biển được quyết định hoàn toàn bởi ánh sáng mặt trời.
Trong quá trình tiến thằng về phía trước, chúng không ngừng bị nước biển và các sinh vật biển hấp thu. Còn những ánh sáng có sóng ngắn như ánh sáng lam, tím tuy cũng có một phần bị nước biển và tảo biển hấp thụ nhưng phần lớn khi gặp sự cản trở của nước biển đều lần lượt tán xạ ra xung quanh hoặc phản xạ ngay trở lại. Cái chúng ta nhìn thấy chính là phần ánh sáng tán xạ hay bị phản xạ ra. Nước biển càng sâu, ánh sáng xanh bị tán xạ và phản xạ càng nhiều nên biển luôn có màu xanh bích.
Đối với các màu nóng như đỏ, cam có thể xuyên qua mọi vật cản tiến thẳng chiếu rọi xuống dưới, ánh sáng màu này không ngừng bị nước biển và các sinh vật biển hấp thu. Đây là lý do tại sao nước sông không có màu xanh như nước biển.
Đặc biệt, còn có biển Đỏ vì ở nơi đây luôn có một loại rong màu đỏ sống và phát triển mạnh. Trong khi đó, biển Đen thì rất sậm màu vì nước biển chứa nhiều chất H2S (làm sậm màu nước biển bắt đầu từ độ sâu khoảng 100m trở xuống).
Vậy tại sao sóng biển lại có màu trắng?
Cốc thủy tinh đều trong suốt không màu, các miếng thủy tinh sau khi cốc bị vỡ vẫn trong suốt, nhưng khi ta quét chúng lại với nhau, chúng sẽ trở thành một đống trắng xóa. Hơn nữa thủy tinh càng vỡ vụn, đống được vun lại có màu sắc càng trắng. Nếu thủy tinh bị vỡ thành các hạt thủy tinh (giống như bột) thì nó sẽ trông như một đống tuyết.
Tại sao lại như vậy?
Thực ra thủy tinh có thể xuyên thấu ánh sáng mặt trời và cũng có thể phản xạ lại, thủy tinh chất thành đống nên khi ánh sáng chiếu qua, ngoài hiện tượng phản xạ còn xảy ra nhiều đợt khúc xạ, còn tia sáng sau khi trải qua nhiều lần triết quang sẽ khúc xạ hoặc tán xạ ra theo những hướng khác nhau. Mắt chúng ta gặp phải tia sáng này sẽ có cảm giác trắng xoá.
Sóng biển là dạng các hạt thủy tinh đã vỡ vụn, tương tự cũng làm cho tia sáng mờ ảo đi tạo ra màu trắng khi nhìn. Đó là lý do tại sao nước biển màu xanh mà sóng biển lại có màu trắng xóa.