Det är ett grunt shelfhav, där största djupet är något mindre än 200 m. Tjuktjerhavet påverkas påtagligt av inflödet genom Berings sund av relativt varmt ytvatten, i synnerhet i de östra delarna, där det är isfritt under några sommarmånader. Arktiska marina djur och växter förekommer tillsammans med stillahavsformer.