Surface Moyenne Océanique représente le niveau de la mer dû aux phénomènes constants, calculée à partir de 16 années de données altimétriques acquises avec les missions Topex-Poseidon, ERS1&2, Envisat, GFO et Jason-1. Cette Surface Moyenne Océanique est la résultante de deux phénomènes essentiels : les courants océaniques permanents et surtout, le champ de gravité terrestre. Cette deuxième contribution, appelée géoïde, reflète les différences dans la composition interne de la Terre (zones de magma plus ou moins chaudes par exemple) et peut engendrer des variations du niveau de la mer de plusieurs centaines de mètres sur plusieurs milliers de kilomètres. A plus petite échelle (quelques kilomètres), on peut aussi observer sur cette surface (illuminée artificiellement ici pour les rendre plus visibles) les irrégularités du fond océanique qui provoquent des variations de quelques mètres à la surface (voir la page sur la bathymétrie). Plus d'information et accès aux données. (Crédits CNES/CLS 2012).

Selon les lois géophysiques, si on élimine les forces perturbatrices des océans (marées, vents, courants ...), la surface de l'océan devient une surface équipotentielle du champ de gravité terrestre. En d'autres termes et de façon plus imagée, si nous pourrions placer des balles sur toute la surface des océans, aucune ne se verrait glisser du sommet des ondulations de cette surface parce qu'elles seraient toutes situées au même niveau, à la même gravité et, par conséquent, les eaux formant les courants ne pourraient pas couler en raison des variations de hauteurs du géoïde. Cette surface équipotentielle diffère de plus de 100m par rapport à l'ellipsoïde de référence, la forme idéale de la Terre. Les monts et vallées à la surface des océans sont la cause de très faibles variations du champ de gravité terrestre. Par exemple, la présence d'une montagne massive sur le fond océanique, qui correspond à un excès de masse, attire les eaux vers le haut et crée une bosse localement à la surface de l'océan; ainsi, un volcan sous-marin de 2000 m de haut crée une bosse de 2 m de haut à la surface sur un rayon de 20 km. Cette bosse ne peut être vue à l'oeil nu parce que la pente à la surface des océans est très faible. Les données altimétriques, collectées à bord de plusieurs satellites altimétriques depuis plusieurs années, sont combinées pour rassembler un grand nombre de mesures, de façon à faire la moyenne des facteurs perturbateurs de la surface océanique comme les vagues, le vent, les marées et la variabilité océanique. La seule autre composante de la surface moyenne océanique qui ne soit pas le géoïde est représentée par les courants statiques (topographie moyenne dynamique) qui doit être expliquée à l'aide de différentes méthodes (voir Principe de l'Altimétrie, Circulation océanique à grande échelle).