Летом температура воды на поверхности повышается от 1 8 — 20° на севере до 25 — 27° на юге моря. В северной части моря температура воды, равная 1 8 — 20° в поверхностном (0 — 15 м) слое, резко понижается с глубиной и на горизонте 50 м равна 4°, затем она медленно понижается до дна. В центральных и южных районах температура плавно понижается до горизонта 200 м, где она имеет значение примерно 6°, глубже ее понижение становится более резким и на горизонтах 250 — 260 м она достигает величины 1,5 — 2,0°, понижаясь примерно до 1 ° у дна.
Средняя соленость Японского моря около 34 %0. С глубиной соленость изменяется от поверхности до дна незначительно.
Движение вод Японского моря в общем образует циркуляцию против часовой стрелки с центром в северо-западной части моря. Через Корейский пролив в Японское море поступают воды западной ветви теплого течения Куросио и широким потоком (Цусимское течение) распространяются на северо-восток вдоль Японских островов. В центральной части моря Цусимское течение возвышенностью Яма-то разделяется на две ветви. На широте 38 — 39° от северной ветви отделяется небольшой поток, идущий на запад, переходящий в противотечение вдоль полуострова Корея. Основная масса вод Цусимского течения выносится из Японского моря через проливы Сангарский и Лаперуза, а часть вод этого течения достигает Татарского пролива и, завернув на юг вдоль берега материка, дает начало холодному Приморскому течению. Южнее залива Петра Великого Приморское течение поворачивает на восток и сливается с северной ветвью Цусимского течения. Незначительная часть вод продолжает двигаться на юг до Корейского пролива, где также вливается в Цусимское течение.
В открытой части центрального района моря движение вод осложняется местными круговоротами.
Скорости поверхностных течений Японского моря в основном находятся в пределах 10 — 25 см/с. В Корейском и Сангарском проливах они увеличиваются до 50 — 100 см/с.
Наиболее сильное волнение (до 6 баллов и более) в Японском море наблюдается во время тайфунов и зимой при прохождении циклонов. Сильные ветры тайфунов развивают волны высотой 8 — 10 м. В теплое время преобладает волнение 1 -3 балла и невысокие волны.
В море отчетливо выражены приливы. Наибольшая величина прилива (около 3 м) отмечается у южного входа в Корейский пролив. Величины приливов в Татарском проливе достигают 2,3 — 2,8 м, а у восточных берегов полуострова Корея и Приморья величина прилива не превышает 0,5 м.
Северная и северо-западная части моря, прилегающие к материку, ежегодно на 4 — 5 месяцев покрываются льдом, площадь которого занимает около четверти пространства всего моря. Появление льда возможно уже в октябре, а последний лед задерживается иногда до середины июня. Полностью свободным от льда море бывает только в июле, августе и сентябре. Припай образуется в бухтах и заливах материкового побережья, но широкого распространения не имеет. Ледовитость Японского моря значительно изменяется от года к году.
Животный и растительный мир Японского моря богат и разнообразен. Весной и осенью развивается большое количество холодолюбивых диатомовых водорослей, летом - теплолюбивых перидиниевых. Это - основные представители фитопланктона. Зоопланктон моря довольно разнообразен. Его масса очень велика и достигает 1,5 — 2,5 г/м3 в верхнем стометровом слое. С глубиной его масса заметно уменьшается.
На небольших глубинах прибрежных вод распространены зеленые водоросли, на глубинах до 30 м растут бурые водоросли, а еще глубже обитают красные водоросли. Японское море богато ламинарией (морской капустой), аллярией, фукусами, анфельцией и филлофорой. На небольших глубинах обширные заросли образует зостера (морская трава) и филлоспадикс (морской лен), местами встречается саргассовая водоросль, кусты которой достигают 3 м высоты.
Среди донных животных (бентоса) преобладают моллюски, характерные для мелководной зоны, глубже живут главным образом иглокожие, а еще глубже - черви и ракообразные. Широко распространены двустворчатые моллюски - морские гребешки и устрицы, а также головоногие моллюски - кальмары и осьминоги. Иглокожие представлены в основном трепангами и голотуриями (морскими огурцами), а ракообразные - креветками, лангустами, омарами и крабами.