В структурном отношении в Северном Ледовитом океане можно выделить глубокую центральную котловину, окруженную окраинными морями: Норвежским, Гренландским, Линкольна, Чукотским, восточносибирских, Лаптевых, Карским, Баренцевым и Белым.
Море Бофорта представляет собой часть ложа океана.
По размерам Северный Ледовитый океан самый маленький в мире: его площадь составляет 14750000. Км2. Почти половина этой площади приходится на шельф, который в Северном Ледовитом океане достигает максимальной ширины и местами в российской Арктике простирается на 1300 км от берега. Шельф у северных берегов европейской части России отличается исключительно большой глубиной и изрезанностью.
Центральную часть океана занимает глубоководная котловина овальной формы (шириной около 1130 км и длиной 2250 км). Ее разделяет на две части хребет Ломоносова, который простирается от о. Элсмир, находящийся у берегов Канады, в Новосибирских островов.
Наибольшая глубина Северного Ледовитого океана (5527 м) зафиксирована в Гренландском море.