Stürme über dem Meer stehen in Verbindung mit marinen Naturgefahren, von denen windinduzierte Wellen an der Meeresoberfläche und Sturmfluten das höchste Zerstörungspotential aufweisen. Erstere entstehen durch die Einwirkung des Windes auf die Meeresoberfläche und sind in ihrer Höhe und Periode in erster Linie von der Geschwindigkeit, der Wirkstrecke (engl. "fetch") sowie der Wirkdauer des Windes abhängig. Vereinfacht gesagt werden die Wellen mit zunehmender Geschwindigkeit, Wirkstrecke und -dauer des Windes höher und länger. Überschreitet die Wellenlänge das Zweifache der Wassertiefe, macht sich der Einfluss des Meeresbodens auf die Wellen bemerkbar (Flachwasserwellen). Im Flachwasserbereich ist die maximale Wellenhöhe durch die Wassertiefe begrenzt.

Da die Wellen an der Meeresoberfläche sehr variabel sind, ist es schwierig, deren Zustand durch die Charakterisierung einzelner Wellen zu beschreiben. Im Allgemeinen verwendet man dazu deshalb integrierte Parameter wie die signifikante Wellenhöhe oder Wellenperiode. Traditionell beziehen sich diese Parameter auf die durchschnittliche Höhe und Periode des höchsten Drittels der Wellen, die innerhalb eines bestimmten Zeitraums einen Beobachtungspunkt passieren. Bei der Angabe von Wellenhöhen und -perioden in Vorhersagen oder Analysen sind gewöhnlich die signifikanten Wellenparameter gemeint. Innerhalb dieser Bedingungen können jedoch auch einzelne, unerwartet hohe Wellen mit großer Steilheit auftreten. Solche Wellen sind im Allgemeinen unter dem Begriff "Extremwellen" oder ugs. "Monsterwellen" bekannt und können Schiffen, Ölplattformen und Anlagen im Offshorebereich ernsthaften Schaden zufügen.

Während die Gefahren, die von windinduzierten Wellen ausgehen, eine Bedrohung sowohl für das offene Meer als auch für die Küste darstellen, bedrohen Sturmfluten vor allem niedrig gelegene Küstenbereiche. Der Begriff "Sturmflut" beschreibt einen Anstieg oder einen Abfall des Meeresspiegels, der in erster Linie auf Winde, welche die Wassermassen an die Küste oder von ihr weg drücken und in zweiter Linie auf eine direkte Reaktion des Wasser auf den atmosphärischen Druck zurückzuführen ist: steigt der Luftdruck, wird der Wasserspiegel "niedergedrückt" – und umgekehrt. Sturmfluten treten im Zusammenhang mit atmosphärischen Tiefdrucksystemen auf. Dort ist der Luftdruck relativ gering, so dass der Meeresspiegel als direkte Reaktion darauf ansteigt. Der Anstieg beträgt typischerweise 1 cm pro 1 hPa atmosphärischen Druckabfalls und kann verstärkt werden, wenn sich der Sturm mit einer Geschwindigkeit nahe der von Flachwasserwellen über einen Kontinentalschelf bewegt. Gewöhnlich ist der Anstieg des Meerespiegels als Reaktion auf den Luftdruck jedoch klein im Vergleich zu dem Staueffekt, der dadurch verursacht wird, dass der Wind die Wassermassen in Richtung Küste drückt. Abhängig von der Region und der Art des Sturms können Sturmfluten Höhen von einigen Zentimetern bis zu mehr als 9 Metern erreichen. Die räumliche Dimension des Phänomens kann im Bereich von einigen Zehnerkilometern im Fall von tropischen Wirbelstürmen bis hin zu mehreren hundert Kilometern bei aussertropischen Zyklonen, die auf einen langen und seichten Küstenabschnitt treffen, liegen.