Дно мілководь і височин покрито пісками і піскуватим мулом. Жолоби і улоговини покриті сірими, синіми і коричневими мулами. На дні центральної частини моря зустрічаютьсязалізо-марганцевіконкреції.
Циркуляція поверхневих вод моря має складний характер. У південно-західній частині моря відбувається замкнутий циклонний круговорот води. У центральній частині моря зОб-Єнісейського мілководдя розтікаються на північ опріснені води річок Сибіру.
Припливи в Карському морі півдобові, їх висота сягає 50—80 см. У холодний період великий вплив на припливи надає морський лід — величина припливу зменшується, поширення припливної хвилі йде із запізненням.
Море майже весь рік покрито льодами місцевого походження. Льодоутворення починається у вересні. Зустрічаються значні простори багаторічних льодів завтовшки до 4 метрів. Уздовж берегів утворюється припай, в центрі моря — плаваючі льоди.
Влітку льоди розпадаються на окремі масиви. Спостерігаються річні і сторічні коливання льодовитості.
Температура води біля поверхні моря взимку близька до –1,8 °C, тобто до температури замерзання. Вода в мілководних районах добре перемішана від поверхні до дна і має однакову температуру ісолоність (близько 33 проміле). У жолоби проникають тепліші води зБаренцова моря, тому на глибинах 150—200 метрів в них виявляється шар з температурою води до 2,5 °C і солоністю 34 проміле. Річковий стік і танення льоду влітку призводять до зменшення солоності морської води нижче 34 проміле, в гирлах річок вода стає близькою допрісної.
Вода прогрівається влітку до 6 °C (на півночі тільки до 2 °C) у верхніх 50—70 метрах (на сході тільки 10—15 метрів).
У 1981 узатоці Степового на східному узбережжі Малої Землі затопили пошкодженуАПЛ К-27. В порушення міжнародних правил, човен затоплено на глибині всього в 30 м (за правилами утилізації морських суден затоплення повинно проводитися на глибинах не менш як 3 тисячі метрів)[4].
За даними, наданими урядом РФ Норвегії[7], крім K-27, радянські військовики затопили в Карському морі величезну кількість інших ядерних відходів: 17 000 контейнерів і 19 суден з радіоактивними відходами, а також 14 ядерних реакторів, п'ять з яких містять небезпечне відпрацьоване паливо. За даними британського видання BBC, рідкі відходи з низьким рівнем радіації нібито просто зливали в море[4].
Сучасна акваторія моря склалася в результаті відступуплейстоценового заледеніння. В епохураннього плейстоцену (1,80—0,78 млн років тому) рівень Північного Льодовитого океану був на 200—290 м нижче сучасного, гирла річок Об,Пура, Єнісей розташовувалися значно північніше, в межах сучасного шельфу Карського моря. У ходісереднього плейстоцену (781—126 тис. років тому) море двічі поширювалося на південь приблизно доСибірських Увалів. УТобольський період (перша половина середнього плейстоцену) вода досягала сучасних відміток 20—30 м над рівнем моря і була тепліше завдяки течії з Атлантики — у південних берегів рослисальвінієві папороті,рдести,ялина,модрина,сосна,сибірський кедр. УСалехардський період вода досягала сучасних відміток 100—120 м над рівнем моря і була холоднішою через обмін з Арктикою. Температурний режим нагадував сьогоденний. У періодпізнього плейстоцену (Казанцевський період, 126-11,7 Кілороків тому) вода відступила до сучасних відміток 60—70 м над рівнем моря, теплі атлантичні течії досягали берегівТаймиру. Кліматичні умови були схожі на сучасний південний захід Баренцова моря. Наприкінці плейстоцену підйомЗахідно-Сибірської рівнини відсунув море до сучасних меж[8].
Дата початку плавань по Карському моря невідома. Зафіксований тільки факт, що 1556 року англійський мандрівникСтівен Бороу[en] зустрів уКарських воротах російських моряків і отримав чітке уявлення про морський шлях до гирла Обі, росіяни виявили повну готовність супроводжувати по цьому шляху англійців. Є відписка тобольських воєвод М. М. Годунова і І. Ф. Волконського царю від 1601 року, де дається опис цього шляху: протокоюЮгорський Шар до західної частини Ямалу, потім по річці Мутній (притоки Мордияхі) до озер Нейто і Ямбуто, вододілу з річкою Зеленою, даліволоком і річкою спуск вОбську губу. З Обської губи відкривався шлях на південь по Обі (Обдорськ) і на схід черезТазівську губу (Мангазея) в басейнЄнісею.
Першими іноземцями, які досягли Карського моря, були:
між 1576 і 1580 роками — голландець Олівер Брюнель за дорученням Строганових зробив морське плавання з гирла Печори до гирла Обі (ймовірно, в складі російської команди);
1580 рік — експедиція англійських судів «Джордж» (капітан Артур Піт) і «Вільям» (капітан Чарльз Джекмен);
1594 рік — експедиція голландських судів «Лебідь» (командир адмірал Корнеліс Най) і «Меркурій» (капітан Брант Ізбрантсон) дійшла до гирла річкиКари;
1619 року за наполяганням Тобольського воєводи князя І. С. Куракіна указом царяМихайла Федоровича торгові плавання через Карське море були заборонені, що призвело до поступового занепаду Мангазеї.
Береги Карського моря стали предметом вивчення Двінсько-Обського і Обсько-Єнісейського загонів Великої Північної експедиції. 1737 року лейтенанти Степан Малигін і Олексій Скуратов обігнули морем північну частинуЯмальського півострова, а лейтенант Дмитро Овцин став першою людиною, яка пройшла морським шляхом з Обської губи в Єнісейську. 1740 року штурман Федір Мінін і підштурман Дмитро Стерлегов досягли точки 75°15'N, яка до 1878 року залишалася крайньою східною межею плавання в Карському морі.
1860 року шхуна «Єрмак» під командуванням П. П. Крузенштерна зробила невеликий успішний рейд в Карське море, однак через 2 роки при спробі повторити плавання вона була розчавлена кригою біля західних берегів Ямалу.
Є припущення, що перша розвідка німцями майбутнього театру військових дій в Арктиці відбулася під час польотудирижабляLZ 127 «Граф Цепелін» у липні 1931 року. Після приводнення в бухті Тихій (о. Гукера, Земля Франца-Йосифа) дирижабль пролетів за маршрутом Земля Франца-Йосифа —Північна Земля — о. Вардропер — о. Діксон — мис Фліссінгський (о. Північний, Нова Земля), потім взяв курс на острівКолгуєв іАрхангельськ. Вершиною німецьких розвідувальних операцій на Крайній Півночі став рейд черезПівнічний морський шлях із заходу на східдопоміжного крейсера «Комет» у серпні 1940 року (за первинного сприяння з боку СРСР).
Німцям вдалося створити в Арктиці кілька опорних пунктів. Так, в 1944 році на о. Земля Олександри (архіпелаг Земля Франца-Йосифа) була виявлена підскальна база підводних човнів, а в 1951 році там же — метеостанція експедиції «Шукачи скарбів», що діяла в 1943—1944 роках. У 1946—1947 роках виявлено продовольчий склад на березі затоки Вовча (архіпелаг Норденшельда), а потім і база підводників на острові Кравкова (острови Мона). У архіпелазі Нова Земля німці зуміли спорудити тризлітно-посадкові смуги: на острові Междушарський (1942 рік), мисах Костянтина (1943 рік) і Пінегіна. Ряд документів американської розвідки свідчать про те, що над Карським морем пролягав наддалекий повітряний маршрут від фінськогоНаутсі до Японії, польоти за яким наJunkers Ju 290 здійснювала в роки війни німецька Kommando Japan, виділена зі складу 2-ї ескадрильї групи далеких розвідників Fernaufklärungsgruppe 5.
У серпні 1942 року бойову вилазку в Карське море (операція «Вундерланд») зробив німецькийважкий крейсер «Адмірал Шеєр», що потопив криголам «Олександр Сибіряков», а також ряд кораблів при обстрілі порту Діксон. Водночас головне своє завдання — знищити конвой ЕОН-18, який йшов з Тихого океану, крейсер не виконав. Після невдачі «Адмірала Шеера»кригсмарине зробила ставку на підводну війну.
У 1942—1944 роках у районі Нової Землі і в Карському морі діяло кілька німецьких підводних човнів спочатку 11-ї, а пізніше 13-ї і 14-ї флотилій. Так, 27 липня 1942 року човен U-601 обстріляв полярну станцію «Малі Кармакули» (о. Південний, Нова Земля) і знищив два гідролітакиГСТ. 25 серпня ворожий човен обстріляв станцію «Мис Желанія», на початку вересня була обстріляна полярна станція на острові Уєдінєнія.
З липня по жовтень 1943 року в Карському морі перебувало до 13 субмарин, зведених у групу «Вікінг». Вони виставили 5мінних загороджень. 23 липня артилерійським вогнем човна U-255 потоплено дослідницьке судно «Академік Шокальський». Також в липні були обстріляні полярні станції на острові «Правди» (архіпелаг Норденшельда) і в затоці Благополуччя (Нова Земля). У вересні у північних берегів Нової Землі безслідно зник радянський підводний човен К-1. Найбільших втрат від ворожих підводних човнів зазнав того року арктичний конвой ВА-18, внаслідок атаки на шляху від острова Нансена доДіксона втратив транспорти «Архангельськ» і «Сергій Кіров», а також тральщик Т-896.
У навігації 1944 року в морі діяв загін «Грейф» в числі 6 модернізованих підводних човнів: обладнанихшноркелем і безслідними самонавідними торпедами. 12 серпня субмарина U-365 розгромила біля острова Білий радянський конвой БД-5. 23 серпня в районі островів Мона загинули судна, які охороняли конвой ДВ-2: підводний човен U-957 торпедувала сторожовий корабель СКР-29, а U-739 потопила тральщик Т-120. У вересні підводні човни U-711 і U-957 захопили полярну станцію «Мис Стерлєгова» наТаймирі.
Для боротьби з німецькими підводними човнами, що прямують в Карське море, підводниками Північного флоту було виконано 8 бойових походів в район мису Желанія на Новій Землі. У серпні 1943 року радянський підводний човен С-101 потопив в цьому районі німецьку U-639[9]. 5 вересня 1944 року тральщик Т-116 поблизу острова Уєдінєнія потопив підводний човен U-362, що встиг перед цим потопити радянське гідрографічне судно «Норд».
Акваторія моря утворює окремийекорегіон Карського моря арктичної морської зоогеографічної провінції[10].Зоогеографічно донна фауна континентального шельфу й острівних мілин до глибини 200 м належить доарктичної циркумполярної області арктичної зони[11].
Флора і фауна Карського моря формується під впливом різнорідних кліматичних і гідрологічних умов на півночі і півдні. Великий вплив роблять і сусідні басейни, завдяки проникненню з них деяких теплолюбних форм (з Баренцова моря) і високоарктичних видів (з моря Лаптєвих). Екологічною межею їх поширення слугує 80-й меридіан. Значну роль у житті Карського моря відіграють і прісноводні елементи.
Якісно флора і фауна у Карському морі є біднішою, ніж у Баренцовому морі, але значно багатша, ніж уморі Лаптєвих. Це видно з порівняння їхіхтіофауни. У Баренцовому морі водиться 114видівриб, в Карському — 54, а в море Лаптєвих — 37. Промислове значення в Карському морі мають: зсигів —омуль,муксун іряпушка; зкорюшкових —корюшка європейська; зтріскових — навага ісайда; злососевих —нельма. Рибні промисли організовані тільки в бухтах, затоках і низов'ях річок. У морі водятьсяластоногі різних видів:нерпа кільчаста,лахтаки, рідшеморжі. У літню пору в великій кількості сюди заходитьбілуха — стадна тварина, яка здійснює регулярні сезонні кочівлі. У Карському морі водиться такожбілий ведмідь.
(рос.)Воскресенский С. С., Леонтьев О. К., Спиридонов А. И. и др. Геоморфологическое районирование СССР и прилегающих морей : Учебное пособие. —М. :Высшая школа, 1980. — 343 с.
(рос.)Геоморфология СССР. Дальний Восток и берега морей, омывающих территорию СССР / Под ред. А. А. Асеева, С. С. Коржуева. —М. :Наука, 1982. — 277 с.
(рос.)Геоэкология шельфа и берегов морей России / Под ред. Н. А. Айбулатова. —М. : Ноосфера, 2001. — 427 с.
(рос.)Добровольский А. Д., Залогин Б. С. Моря СССР. —М. : Изд-во МГУ, 1982.
(рос.)Зенкевич Л. А. Биология морей СССР. —М. : Изд-во АН СССР, 1963. — 739 с.
(рос.)Кондрин А. Т., Косарев А. Н., Полякова А. В. Экологическое состояние морей России. —М. : Изд-во МГУ, 1993.
(рос.)Леонов А. К. Региональная океанография. —Л. :Гидрометеоиздат, 1960.
(рос.)Обзор экологического состояния морей СССР и отдельных районов Мирового океана за 1989 г. —Л. :Гидрометеоиздат, 1990. — 174 с.
Океанографическая энциклопедия / Под ред. Р. М. Деменицкой, Г. И. Баранова, В. В. Панова и др. — Л. : Гидрометеоиздат, 1974. — 632 с. (с. 222—225)
(рос.)Фауна беспозвоночных Карского, Баренцева и Белого морей (информатика, экология, биогеография). —Апатиты : Кольский научный центр РАН, 2003. — 387 с.
(рос.)Шамраев Ю. И., Шишкина Л. А. Океанология. —Л. :Гидрометеоиздат, 1980.
Сибирцев Н., Итин В. А. Северный морской путь и карские экспедиции. Новосибирск: Западно-Сибирское краевое издательство, 1936. — 220 с. — 2020 экз.
Ковалёв С. А. Арктические тени Третьего рейха. — М.: Вече, 2010. — 432 с. — (Морская летопись). — 5000 экз. —ISBN 978-5-9533-4348-0.
Ковалёв С. Заполярные базы Кригсмарине // Независимое военное обозрение: газета. — М., 29 марта 2002.
Курсивом зазначено акваторії Світового океану, що за своїми гідрологічними характеристиками відповідають визначенню море, але історично носять іншу назву. * — у сучасній географії термін не використовується. За іншими класифікаціями належить ¹ до Атлантичного океану. ² до Індійського океану. ³ до Тихого океану.
