Die Meerestiefen nehmen im Mittel von Süden nach Norden zu. Im südlichen und südöstlichen Abschnitt der Nordsee ist den festländischen Küsten das Wattenmeer vorgelagert. Seewärts schließt / schliesst die so genannte südliche Nordsee an. Der Meeresboden weist hier im westlichen Teil eine stark gegliederte Oberfläche mit zahlreichen Bänken, Rinnen und Becken auf, während er auf der östlichen Seite, im Bereich der Deutschen Bucht, relativ gleichmäßig / gleichmässig nach Norden abfällt. Im mittleren Teil der Nordsee erstreckt sich die flache Doggerbank über eine Länge von etwa 300 Kilometern in West-Ost-Richtung; sie weist in den seichtesten Bereichen Tiefen von nur etwa 15 Metern auf. Nördlich davon breitet sich die nördliche Nordsee aus, ein Meeresteil, in dem Wassertiefen von mehr als 200 Metern erreicht werden. Sie fällt nach Nordosten steil zur Norwegischen Rinne ab.
 

Die Nordsee ist in geologischer Zeitrechnung im Vergleich zur Ostsee ein altes Meer, das mehrfach seine Gestalt änderte. Während des Paläozoikums bestand zwischen beiden Randmeeren über das Gebiet des heutigen Norddeutschland hinweg eine direkte Verbindung. Der Bereich größter / grösserer Tiefe schob sich in der Folgezeit weiter nach Norden, und im mittleren Mesozoikum nahm das Becken in etwa seine heute bestehende Form an. Die gegenwärtige Verbindung zum Atlantischen Ozean entwickelte sich im Tertiär durch Landsenkung in den nördlichen Bereichen. Im gleichen Zeitraum kam es im Süden zu Landhebung. Dies führte dazu, dass während der Eiszeiten des Quartärs weite Teile der heutigen Nordsee nicht wasserbedeckt waren. Gegen Ende der letzten Eiszeit vor etwa 10 000 Jahren begrenzte die Doggerbank die Nordsee nach Süden.

Durch die riesigen Schmelzwassermengen der ehemaligen Inlandeismassen und erneute Landsenkung begann vor rund 8 000 Jahren die Überflutung des Gebietes südlich der Doggerbank; diese bestand noch einige Zeit als Insel, bevor der Meeresspiegel auch ihr Niveau überstieg. Diese Prozesse führten auch zur Entstehung der Straße / Strasse von Dover. Die Friesischen Inseln markierten vor der intensiven Überflutung geschlossene Dünengürtel, die später auseinander gerissen wurden. In ihrem Hinterland führte die Ablagerung großer / grosser Mengen von Schlick zur Bildung von Watten; dies sind Gezeitenküsten, die bei Ebbe trocken fallen.
 

Die im Norden ungehindert in die Nordsee eindringenden Wassermassen des Atlantischen Ozeans prägen die räumliche Verteilung und den Jahresverlauf von Wassertemperatur und Salzgehalt der oberflächennahen Schichten maßgeblich / massgeblich. Festländischer Einfluss kennzeichnet nur die südlichen Bereiche der Nordsee, wo durch die Straße / Strasse von Dover eine nur sehr schmale Verbindung zum Atlantik besteht. Die Oberflächentemperatur sinkt im Sommer von etwa 17 °C in der Deutschen Bucht bis etwa 13 °C in den nördlichen Teilen des Binnenmeeres. Zur kalten Jahreszeit kehrt sich der Gradient um. Relativ warmes atlantisches Wasser führt dann im Norden zu Temperaturen um 6 °C, während im Bereich des Wattenmeeres und der südlichen Nordsee nur 2 °C erreicht werden. Der große / grosse Wärmevorrat bewirkt, dass die Nordsee fast über ihre gesamte Fläche im Winter eisfrei bleibt. Nur im Wattenmeer kommt es im Januar und Februar zur Bildung von Treibeis; in strengen Wintern kann in den küstennahen Bereichen vereinzelt auch Festeis auftreten.
 

Wegen des starken Zustroms von salzreichem Wasser aus dem Atlantischen Ozean ist der Salzgehalt in den nordwestlichen Bereichen der Nordsee mit 35 Promille wesentlich höher als im Süden, wo auch aufgrund des Eintrags von Süßwasser / Süsswasser durch einmündende Flüsse nur etwa 32 Promille erreicht werden. Im Nordosten erfolgt aus der Ostsee durch das Skagerrak in den oberen Wasserschichten Zufluss von Wasser mit niedrigem Salzgehalt, was vor der dänischen und norwegischen Nordseeküste zu Salzgehalten unter 30 Promille führt. Anders verhält es sich hier in den tieferen Schichten des Wasserkörpers, denn die salzhaltigeren Tiefenströmungen verlaufen in Richtung Ostsee. Während westlich des Skagerrak der Salzgehalt im Jahresverlauf um bis zu 5 Promille schwanken kann, ist er in den anderen Regionen der Nordsee relativ konstant.
 

Das periodische Steigen und Fallen des Meeresspiegels ist in der Nordsee nur teilweise eine Folge der Einwirkung des Mondes. Vielmehr zeigt sich auch im Rhythmus und in der Intensität der Gezeiten der markante Einfluss des Atlantischen Ozeans. An den Küsten erreicht der Tidenhub beachtliche Werte. So werden an der englischen und der französischen Küste beim Hochwasser der Gezeiten Spitzenwerte von sieben Metern erreicht. Mit vier Metern verzeichnet der Jadebusen den höchsten Wert an der deutschen Nordseeküste. Vor der Küste von Jütland beträgt der Tidenhub nur etwa 0,5 Meter. In Verbindung mit auflandigen Winden treten vereinzelt Sturmfluten auf, die für die Küstenstriche und ihre Bewohner verheerende Folgen haben können. Den Tidenhüben entsprechend sind auch die Gezeitenströme stark. Vor den Küsten liegen die Geschwindigkeiten bei rund zwei Metern pro Sekunde, während in der offenen Nordsee nur etwa 0,5 Meter pro Sekunde erreicht werden. Die Gezeitenperiode der Nordsee beträgt etwa zwölf Stunden und 25 Minuten.
 

Die Nordsee hat aufgrund ihrer reichen Fischgründe hohe wirtschaftliche Bedeutung für die Anrainerstaaten. Zu den wichtigsten Fanggebieten gehören u. a. die Doggerbank und die Region vor der norwegischen Küste. Hohe Fangquoten werden vor allem bei Dorschen, Kabeljau, Schollen und Makrelen erzielt. Nach relativ warmen Wintern gelangen auch Fische aus südlicheren Meeren mit dem Golfstrom in die Nordsee, bleiben hier jedoch nicht dauerhaft. So wurden im Sommer 1999 etwa größere / grössere Mengen an Meeräschen und Wolfsbarschen gefangen.

Seit der Entdeckung von Erdöl- und Erdgaslagerstätten in den sechziger Jahren des 20. Jahrhunderts werden diese Rohstoffe abgebaut. In der Nordsee gefördertes Erdöl ist international durchaus konkurrenzfähig und bildet z. B. in Norwegen die Basis für eine günstige wirtschaftliche Entwicklung. Die Vorräte mancher Lagerstätten gehen jedoch zurück.

Einige der hinsichtlich des Warenumschlags bedeutendsten europäischen Seehäfen befinden sich an der Nordseeküste. Neben dem Hafen von Rotterdam (einer der größten / grössten der Welt) sind dies vor allem die von London, Antwerpen, Amsterdam, Bremerhaven und Hamburg. Seit der 1895 erfolgten Eröffnung des Nord-Ostsee-Kanals müssen Schiffe zwischen beiden Binnenmeeren nicht mehr die längere Strecke um Jütland herum wählen. Die günstigen klimatischen Bedingungen (milde Temperaturen, intensive Sonneneinstrahlung) ziehen viele Erholungssuchende an. Vor allem entlang der Süd- und Südostküste sowie auf den vorgelagerten Inseln haben zahlreiche Seebäder und heilklimatische Kurorte aufgrund des gesundheitsfördernden Seeklimas hohe Besucherzahlen.
 

Tiere: An und in der Nordsee gibt es viele Tiere z.B.
- Vögel/Seevögel (Möwen >>, Austernfischer, Sanderlinge, Kormorane)
- Krebse (Taschenkrebs, Strandkrabbe, Einsiedlerkrebs)
- Seehunde
- Fische (Flundern, Schollen, Nagelrochen, Tintenfisch)
- Quallen (Feuerqualle, Ohrenqualle, Kompassqualle)
- Wattwürmer
- Muscheln und Schnecken (Herzmuscheln, Sandklaffmuscheln, Wattschnecken)
- Wale (Tümmler, Schweinswale)

Pflanzen: An und in der Nordsee gibt es aber auch Pflanzen  wie       
- Stechginster, Sanddorn, Strandhafer, Kiefer, Strandflieder,  Grasnelken, Salz-Aster, Andelrasen, Seegras, Schlickgras, Queller [auch Friesenkraut genannt], Salzbinsen, Meersalat, Darmtang, Sägetang, Blasentang oder  Knorpeltang.
 

Die Meeresverschmutzung ist in weiten Teilen der Nordsee bereits weit vorangeschritten. Die starke Belastung des Wassers äußerte / äusserte sich in den vergangenen Jahren u. a. durch weit verbreitete Algenblüten und wiederholtes Fischsterben. In den vergangenen Jahrzehnten ging auch die Zahl der Wale drastisch zurück. Untersuchungen ergaben eine bis zu zehnmal höhere Belastung der Meerestiere mit Schadstoffen gegenüber Walen aus den Meeren um Grönland.

Trotz verschiedener Maßnahmen / Massnahmen wie der Beendigung der Verklappung von Dünnsäure gilt der ökologische Zustand der Nordsee weiterhin als sehr bedenklich. Die allmählich weniger rentable Förderung von Erdöl und Erdgas wirft ein großes / grosses Entsorgungsproblem auf. Zahlreiche Bohrinseln und Plattformen sollen in den nächsten Jahren stillgelegt werden. So will etwa Großbritannien / Grossbritannien bis zum Jahr 2005 ein Fünftel seiner rund 250 Plattformen aufgeben.

Bereits 1995 erregte die Entsorgung der Bohrinsel Brent Spar internationales Aufsehen. Umweltschützer erreichten deren Transport an Land, anstelle der vom betreibenden Mineralölkonzern auch aus Kostengründen favorisierten Versenkung im Meer. Die Anlage soll recycelt und das Material für den Bau einer neuen Hafenanlage in Mekjarvik bei Stavanger in Norwegen verwendet werden. Im November 1998 wurde die Spitze der 137 Meter hohen und etwa 14 500 Tonnen schweren Plattform von britischen und norwegischen Experten im Yrkjefjord bei Stavanger zerlegt. Danach begannen die Verschrottung der Aufbauten und die Zerlegung der Röhren. Die Kosten für die gesamte Entsorgung der Ölbohrinsel Brent Spar werden auf rund 75 Millionen DM geschätzt.