Цвет воды по ее прозрачность, зависит от избирательности поглощения и рассеивания различных лучей, и определяется отношением светового потока, выходящего из воды, к падающему на ее поверхность.
От цвета воды следует отличать окраски поверхности водоемов, в отличие от первого зависит от погодных условий (облачность, ветер, волнение) и угла зрения. Например, близкие участки кажутся более темными, чем отдаленные, которые в больших водоемах сливаются на горизонте по своей окраске с небом. Если смотреть на поверхность водоема вертикально, глаз наблюдателя улавливает световой поток, исходящий в основном из воды (ее собственный цвет). С отклонением от вертикали в глаза попадает все больше отраженного света, и соответственно меняется спектральный состав суммарно воспринимаемого светового потока (окраска поверхности воды). Чистая вода рассеивает преимущественно коротковолновые лучи и поэтому, в соответствии со спектральным составом выходящего из нее светового потока, кажется синей. С увеличением в воде количества взвешенных частиц, включая микроорганизмы, растет рассеяния длинноволновых лучей, и ее цвет приобретает желтоватый или коричневатый оттенок. Таким образом, по цвету воды часто можно судить о ее богатстве планктоном. Например, синий цвет обычно характерен для «водных пустынь».
В озерах и водохранилищах с прозрачностью 1-2 м на глубину 1 м проникает не более 5-10% энергии всей радиации, поступившей глубже 2 м от нее остаются только десятые доли процента, что составляет 0,003-0,01 кал / см • мин. В больших чистых озерах и морях с прозрачностью 10-20 м солнечная радиация проникает глубже, и обычно равен в 10 м от поверхности 0,05-0,1 кал/см2 • мин, в 20 м - 0,01-0,02 и в 30 м - 0,0005-0,001 кал/см2-хв. В связи с угасанием солнечного света с продвижением вглубь водоемов, в них различают 3 зоны. Верхняя зона, где освещенность достаточна для обеспечения фотосинтеза растений, называется евфотичною, далее простирается сумеречная, или дисфотична зона и еще глубже - афотична, куда дневной свет не проникает.
Большое значение имеет свет как источник информации о среде, а также для ориентации движений. В связи с этим у гидробионтов хорошо развиты различные фоторецепторы. Многие морские форм обладают способностью к свечению, или биолюминесценции. Ее биологическое значение разнообразно: для привлечения особей другого пола, для защиты (образование световой завесы, ослепляет преследователя, как у каракатиц Sepiolinae), для пидманювання добычи (рыбы семейства Ceratiidae). У бактерий и простейших свечение, очевидно, не имеет специального назначения, будучи побочным явлением в окислительных процессах. Биолюминесценция может быть внеклеточной и внутриклеточной. Способность многих организмов к биолюминесценции вызывает своеобразное явление свечения моря. Максимальная интенсивность биолюминесценции наблюдается на глубине 50-200 м. Особенно ярко море загорается при механическом раздражении светящихся организмов, поэтому ночью хорошо видно свет, оставляет движимое судно. Интенсивное свечение моря в зоне прибоя виден с большого расстояния и может предупредить ночью о близости берега.