Middelhavet er en havarm som skjærer seg inn mellom Europa og Afrika østover fra Gibraltarstredet. Havet er til sammen 2 966 000 km2 stort. Fra vest mot øst omfatter Middelhavet Alboransjøen, Baleariske hav, Tyrrenske hav, Joniske hav og Egeerhavet. Mot nord skjærer Adriaterhavet seg inn på østsiden av den italienske halvøya, og helt i nordøst er det forbindelse med Svartehavet gjennom Bosporus og Dardanellene.
Middelhavets lengde fra Gibraltarstredet til Syria er 3860 km. Det midlere dypet er 1500 m, men store arealer av havbunnen er dypere enn 3000 m. Det største dypet, 5121 m, finnes like vest for Peloponnes. Gibraltarstredet har en terskel med en komplisert topografisk form – det største terskeldypet er 366 m, det minste 55 m. Også mellom Sicilia og Tunisia er det en grunn terskel på 350 m.
Det vestlige Middelhavet ligger helt innenfor den tertiære foldesone, og det gjør også det østlige Middelhavets nordkyst, mens sør- og østkysten ligger inntil den afrikanske plate. I området finnes vulkanene Etna, Vesuv og Stromboli.
Tilløpene er ikke særlig vannrike, bortsett fra de som munner ut i Svartehavet. Nilen munner ut lengst i øst. Klimaet er tørt og varmt, og fordampningen overstiger langt ferskvannstilførselen. Saltholdigheten blir derfor høy, med opptil 39,5 promille i øst og avtagende vestover. Tapet ved fordampningen kompenseres ved en overflatestrøm fra Atlanterhavet gjennom Gibraltarstredet. Ved bunnen i Gibraltarstredet strømmer det ut vann med opptil 38,4 promille salt med hastighet opptil 4 knop. Dette salte vannet blandes etter hvert med atlanterhavsvann, men kan likevel spores over store deler av det nordlige Atlanterhavet. Man antar at Gibraltarstredet har vært lukket for ca. seks millioner år siden, og muligens flere ganger, slik at vannet i Middelhavet fordampet. Vitnesbyrd om dette er saltavleiringer som er funnet ved boringer i det vestlige Middelhavet, under de nyere sedimentene på havbunnen.
I det åpne Middelhavet er vintertemperaturen i overflaten 13–18 °C; om sommeren 22–27 °C, høyest i øst. Under ca. 1000 m er saltholdighet og temperatur bemerkelsesverdig homogene, med ca. 38,4 promille og 13 °C i vest og 38,7 promille og 13,6 °C i øst. Middelhavet er meget fattig på plantenæringsstoffer. Produksjonen av planteplankton er derfor liten, og vannet svært klart, især i øst. Selv om artsrikdommen av dyr er stor, er fiskeriene i mengde relativt beskjedne.
Tidevannet er vesentlig halvdaglig og tidevannsforskjellen liten, cirka 30 cm.
Befolkningskonsentrasjonen rundt Middelhavet er størst i de nordvestlige delene og helt i øst, ikke minst i sommermånedene hvor turismen medfører en enorm økning i folketallet. Det er også her problemene med forurensende utslipp er størst; kloakk og avrenninger fra landbruket tilfører kystvannet næringsstoffer som i områder av Middelhavet med liten utskiftning av vannmassene medfører eutrofiering. Også oljetransport til havs og avfall fra industri medfører forurensninger. Enkelte kystområder har opplevd reduksjoner i fiskebestandene som følge av forurensning.
- Areal: 2 996 000 km2
- Middeldybde: 1500 m
- Største dyp: 5121 m
- Største bihav: Svartehavet