La mer d'Iroise longe les côtes occidentales du Finistère. Elle communique avec la Manche par les chenaux du Four et du Fromveur, et avec la baie d'Audierne par le Raz de Sein. C'est une mer peu profonde, dont les fonds s'abaissent progressivement vers l'ouest jusqu'à 100 mètres en dessous de la surface de la mer. Elle offre une pente régulière, interrompue par endroit par une série de rochers, prolongement sous-marins d'un nombre de pointes de la presqu'île de Crozon, et par de grandes dunes sous-marines, comme il s'en trouve par exemple au sud de la Chaussée de Sein, le banc du Kafarnao. Le plancher de la Mer d'Iroise est constitué essentiellement par des formations de l'ère primaire.

Alors que les eaux du nord-est Atlantique voient se créer une couche d'eau d'une surface de 10 à 60 cm d'épaisseur, d'environ 17°C en période estivale, plus chaude que les masses d'eau sur lesquelles elle repose, en Mer d'Iroise, ce schéma de saison chaude ne se retrouve pas. L'été, deux zones restent centrées autour d'Ouessant et de Sein, dans lesquelles la température de l'eau reste froide et homogène du fond jusqu'à la surface, oscillant aux alentours de 14°C.

Lors des vives-eaux estivales, ces deux zones peuvent se rejoindre, scindant l'Iroise en trois subdivisions dont les frontières sont appelées fronts thermiques : au large, les eaux de surface sont à 17°C, sous l'action du soleil ; dans la baie de Douarnenez, protégée des courants, la température est identique, environ 17 à 18 °C ; entre les deux, du côté des îles, pas de couche d'eau réchauffée à la surface. La mer forme une colonne d'eau qui reste à 14°C, sous l'action des forts courants marins qui jouent un rôle primordial dans le régime de la circulation des masses d'eau.

Ces fronts thermiques sont des zones importantes de production primaire car les algues planctoniques y trouvent des conditions de développement idéales, la température, la lumière et les sels nutritifs nécessaires à leur croissance.

Cette particularité d'une colonne d'eau froide est due à la forte intensité des courants de marée, particulièrement puissants du côté d'Ouessant et de Sein. En effet, la Mer d'Iroise est dominée par le mouvement de la houle conçue au large par les vents marins, ainsi que par des courants de marée parmi les plus importants d'Europe. Ceux-ci sont de 8 nœuds(environ 15 km/h) lors des marées de vives-eaux de coefficient 115 (= grande marée : la mer découvre loin à marée basse et monte haut à marée haute).

La Mer d'Iroise s'étend :

-         vers le Nord jusqu'à l'île d'Ouessant et l'archipel de Molène : le plateau d'Ouessant, descend rapidement vers des profondeurs atteignant 50 mètres. Il constitue la partie la plus septentrionale du Massif Armoricain. Les formations géologiques qui la composent n'ont pas d'équivalent sur tout le continent européen. L'archipel de Molène est la partie émergée d'une immense plate-forme de 135 km², entre 5 et 20 m seulement en-dessous du niveau de la mer, et qui constitue le prolongement des formations continentales, sur le plan géologique.

-         vers le Sud jusqu'à la Chaussée de Sein, descendant rapidement vers une profondeur de 50 mètres vers le nord, et constituant une plate-forme étroite allant en se rétrécissant vers le large. Elle est le prolongement vers l'ouest des formations géologiques de la Pointe du Raz, segment affaissé d'environ 80 mètres par rapport au Cap Sizun, suite à un accident géologique.

-         vers l'Est jusqu'à la baie de Douarnenez et l'étroit goulet qui la mène à la rade de Brest 

-         vers l'Ouest, elle ne dépasse pas la pointe de Pern, côtoyant ainsi la mer Celtique.