红海位于非洲东北部与阿拉伯半岛之间,呈现狭长型,由于降水量少,蒸发量却很高,年蒸发量为2000毫米,两岸无常年河流注入,夏季表层水温超过30℃,低降雨和欠缺淡水注入造成高盐度的海水呈蓝绿色,局部地区因红色海藻生长茂盛而呈红棕色,红海一称即源于此。
红海地处北回归线高压带控制的范围,腹背由于北非和阿拉伯半岛热带沙漠气候的影响,且受东西两侧热带沙漠夹峙,气候终年干热,降水稀少,尘埃弥漫,水面温度较高,受副高和信风带控制,终年高温。
红海两岸没有大河流入,在通往大洋的水路上,有石林及水下岩岭,大洋里稍淡的海水难以进来,红海中较咸的海水也难以流出去,科学家还在海底深处发现了大面积的“热洞”,大量岩浆沿着地壳的裂隙涌到海底,岩浆加热了周围的岩石和海水,出现了深层海水的水温比表层还高的奇特现象。地球海洋表面的年平均水温是17℃,而红海的表面水温8月份可达27℃-32℃,即使是200米以下的深水,也可达到约21℃,在红海深海盆中,水温竟高达60℃。热气腾腾的深层海水泛到海面加速了蒸发,使盐的浓度越来越高,最终红海成为世界上水温和含盐量最高的海域。
另外根据板块构造学说,红海位于非洲板块与印度洋板块的生长边界,而地中海处于欧亚板块和非洲板块的消亡边界,故红海的面积有朝一日会超过地中海。红海两岸陡峭壁立,岸滨多珊瑚礁,天然良港较少,中央部分的海底地形十分崎岖,海槽复杂多变,海岸线参差不一,整个红海平均深度558米,最大深度2514米。
红海其西北面通过苏伊士运河与地中海相连,南面通过曼德海峡与亚丁湾相连,是世界重要的石油运输通道。