Atlantshafið þekur næstum fimmtung jarðar og skilur að meginlönd Evrópu og Afríku í austri og Norður- og Suður-Ameríku í vestri.  Nafn hafsins er komið úr grískri goðafræði, Haf Atlas, og það er næststærst heimshafanna á eftir Kyrrahafi.  Flatarmál þess 82.440.000 km² án innhafa en með þeim 106.460.000 km².  Meðaldýpi þess er 3300 m og mesta dýpi 8380 m í Puerto Rico-álnum norðan eyjarinnar.  Breidd þess frá austri til vesturs er misjöfn.  Milli Nýfundnalands og Írlands eru 3403 km en sunnar breikkar það í rúmlega 5000 km áður en það mjókkar á ný, þannig að vegalengdin milli Sao Roque-höfða í Brasilíu og Palmashöfða í Líberíu er 2924 km.  Það breikkar aftur sunnar, þannig að vegalengdin milli Hornhöfða og Góðrarvonarhöfða er rúmlega 6600 km.

Ekkert annað haf í heimi tekur við meira vatni frá meginlöndunum, því að mörg meginfljót heimsins renna til þess (St Lawrence, Missisippi, Orinoco, Amasón, Río de la Plata, Kongó, Níger, Loire, Rín, Elba og stórárnar, sem renna til Miðjarðarhafs, Eystrasalts og Svartahafs).  Á Norður-Atlantshafi eru mun fleiri eyjar en í suðurhlutanum og strandlengjurnar meðfram norðurhlutanum eru mun fjölbreyttari en með suðurhlutanum.  Norðurhlutin tengist innhöfunum, s.s. Karíbahafi með Mexíkóflóa, St Lawrensflóa, Hudson- og Baffinflóa í vestri og Eystrasalti, Norðursjó, Miðjarðarhafi og Svartahafi í austri.

Norður- og suðurmörk hafsins eru óljós.  Nyrzt er Íshafið, sem er oftast talið vera hluti Atlantshafs.  Mörk suðurhlutans eru ekki eins óskýr, þótt nafnið Suðurhöf skjóti upp kollinum í kringum Suðurheimskautið.  Lína á milli Agulhas-höfða í Afríku eftir 20°A til Suðurskautslandsins er víðast viðurkennd og að vestanverðu liggur lína um Drake-sund milli Hornhöfða og enda Suðurskautslandsins.

Landslag hafsbotnsins.  Mest áberandi einkenni botnslandslagsins er Atlantshafshryggurinn, sem liggur eftir hafinu endilöngu frá norðri til suðurs og nær yfir þriðjung botnsvæðisins.  Sums staðar er hryggurinn ofansjávar.  Azores-eyjar, Ascension, Saint Helena, Tristran da Cunha, Gough og Bouvet eru allar eldfjallaeyjar, sem rísa út frá hryggnum.  Ísland, sem er á honum miðjum, er hæsti punktur hans.  Austan og vestan hryggjarins eru  3600-5500 m djúp hafsvæði, þar sem hluti botnsins er fjöllóttur en aðrir hlutar hans rennisléttir..  Stór og forn eldfjöll standa þar sjálfstæð eða í röðum.  Því nær sem dregur meginlöndinum tekur við hæðóttur botn og síðan bratti upp á landgrunnið.  Karíbaeyjar og Suður-Samlokueyjar mynda stóra og óstöðuga eyjaboga, þar sem Atlantshafið er dýpst í hlíðarbröttum álum og trogum.

Eyjar.  Meðal eyja, sem eru ekki á sömu undirstöðum og meginlöndin báðum megin hafsins, heldur á eldvirkni, eru Ísland, Azoreeyjar, Ascension, Saint Helena, Tristan da Cunha og Bouvet (54°26’S) og Noronha (nærri Sao Roque-höfða).  Eldvirkar eyjar af annarri tegund eru eyjabogarnir miklu Minni-Antilleeyjar og Suður-Samlokueyjar.  Eyjarnar Stóru-Antilleeyjar í Karíbahafi og Suður-Georgia og Suður-Orkneyjar í Skotlandshafi.  Bretlandseyjar eru meginlandseyjar austanhafs og Nýfundnaland og Falklandseyjar vestanhafs.

Jarðfræði.  Atlantshafið er yngst heimshafanna.  Uppruni þess og þróun eru skýrð með kenningum um landrek og flekahreyfingar.  Samkvæmt þeim byrjaði gríðarstórt meginland, Pangaea, að brotna upp fyrir u.þ.b. 180 miljónum ára.  Landrekið opnaði sístæk kandi bil milli nýrra meginlanda, sem færðust til austurs og vesturs (Evróasía, Afríka og Ameríka).  Landrekskenninging þykir æ vænlegri eftir því sem atburðum og rannsóknum á Atlantshafshryggnum, sem skjóta stoðum undir hana fjölgar.

Mestur hluti botns Atlantahafsins er þakinn kalkkenndu seti.  Fyrir neðan 5000 m dýpi dregur úr magni kalkkolefnis og rautt, leirkennt efni eykst.  Fínkorna efni er óverulegt á neðansjávarhryggjum og mest ber á lífrænu seti skeldýra (pteropod gastropod).  Á syðstu breiddargráðum ber mest á kísilgúrseti, sem lítið ber á á norðurslóðum (ólíkt Kyrrahafinu).  Í kringum 2/5 hlutar botnsins er þakinn kalkkenndra, örsmárra skeldýra, globigerina o.fl.  Fjórðungur botnsins er þakinn sandi og afgangurinn grjóti, möl og skeljum.  Mikið magn fíngerðs efnis, sem aflandsvindar bera frá eyðimerkursvæðum álfunnar, er í hafinu fyrir vesturstönd Afríku.  Á norðlægum slóðum ber talsvert á stóru og smáu grjóti, sem borgarís ber með sér.

Eftir síðari heimsstyrjöldina hefur borkjörnum setlaga, allt að 20 m löngum, verið safnað í Suður- og Norður-Atlantshafi.  Þeir hafa skotið stoðum undir mikilvægi áhrifa gruggugra strauma, s.s. af völdum náttúruhamfara (jökulhlaup í kjölfar eldgosa undir jökli o.þ.h.).  Eftir ísaldarlok hafa þessir gruggstraumar hafa þeir verið fremur fátíðir, svo að víða eru eldri lög þeirra þakin nokkurra sentimetra þykku lagi djúpsjávardýra.  Rannsóknir skeljalaga borkjarnanna hafa leitt í ljós loftlagsbreytingar, ísaldir og hlýskeið milli þeirra síðustu tveggja miljóna ára.  Á sjöunda áratugi 20. aldar tókst að bora til botns setlaga Atlantshafsins.  Dýpstu borkjarnarnir leiddu í ljós, að þeir mynduðust  fyrir 245-66,5 miljónum ára (Mesozoic).  Aldursákvarðanir eru byggðar á geislakolaaðferðinni og umpólun setlaga, sem gerist á nokkurra miljóna ára fresti, og þær gefa til kynna hraða setmyndunar djúpsjávardýra (1-2 sm á 1000 árum).  Sums staðar er söfnunin meiri, þar sem straumiður hafa svipuð áhrif og skafrenningur eða áfok á landi.

Loftslag 
Norður-Atlantshafið.  Veðurlagið yfir Norður-Atlantshafi ræðst að mestu af ríkjandi vindáttum og loftmössum frá Norður-Ameríku.  Á veturna bugðast vestanvindarnir í 3000-12.000 m hæð yfir Norður-Ameríku til norðurs fyrir áhrif frá Klettafjöllum og til suðurs yfir austurhluta álfunnar.  Þessi landslagsáhrif opna köldum loftmössum frá Kanada og Alaska leið að Atlantshafsströndinni.  Hitamunur er mikill milli heimskautsloftsins og hlýrra loftstrauma frá Kyrrahafi eða Mexíkóflóa og Golfstraumnum.  Á þessu belti myndast lágþrýstisvæði (lægðir), sem skapa sterka hringvinda á leið sinni yfir Nýfundnaland og Ísland.  Vöxtur og viðgangur þeirra byggist aðallega á hitamuninum, þannig að vetrarstormar eru kröftugri en sumarstormar.  Þessar lægðir flytja hita, raka og hreyfiafl frá hitabeltinu og virka eins og loftræstikerfi fyrir hitabeltið.  Þær er líka fóður, sem viðheldur vestanvindunum á miðlægum breiddargráðum.  Þessi belti liggja 10° norðar á sumrin en á veturna yfir Norður-Atlantshafi.

Hitastig loftmassanna yfir yfir austurströnd Norður-Ameríku er misjafnt á veturna, þannig að fjöldi, vöxtur og stefna vetraróveðra er mismunandi.  Þessi óregla veldur því, að ókleift er að fella þetta veðurlag inn í meðaltalsreglu þessa beltis á jörðinni.  Suma vetur eru stöðug háþrýsisvæði yfir Íslandi andstætt meginreglunni um lægðasvæðin þar, þannig að lægðir að vestan er þvingaðar á brautir inn í Davíðssund og yfir Asoreyjar.  Þegar þetta gerist sneiða þær hjá reglulegri braut sinni yfir Evrópu og þangað berst ekki t hlýtt sjávarloft, sem veldur venjulega tiltölulega mildum vetrum og í staðinn streymir kalt loft frá heimskautssvæðunum og Síberíu suður yfir álfuna.

Kaldir loftstraumar frá vestanverðu Norður-Atlantshafi taka til sín mikinn hita úr hafinu á leið sinni.  Þótt þessi hitaflutningurinn af þessum völdum sé mikill, þrefaldast hann vegna uppgufunar.  Hitataps hafsins gætir þó lítt vegna sífelldrar endurnýjunar hlýsjávar með Golfstraumnum og öðrum sjávarstraumum.  Heildaráhrif hita- og rakaaukningar fyrir ströndum Norður-Ameríku koma m.a. fram í vexti og viðgangi fellibylja.

Milli 151N og 30°N ríkja háþrýstisvæði og þar gætir ekki ofsaveðra.  Á þessu belti í kringum jörðina mætast vestanvindar úr norðri og frá hitabeltinu í suðri, sem sökkva um 900 fet á dag og þéttast, þannig að veðrið er oft sólríkt og úrkomulaust.  Sunnan þessa háþrýstibeltis blása stöðugir norðaustanvindar.

Þótt svæðin næst miðbaug á Noður-Atlantshafi séu að mestu lognsvæði, bregður fyrir undantekningum síðsumars og snemma hausts, þegar bylgjumunstur austanvinda kemur fyrir og veldur fellibyljum.  Þeir vaxa vegna mikillar hitalosunar af völdum uppgufunar frá heitu hafinu, sem þéttist í mikil skúrabelti.  Fellibyljir geta lifað í rúmlega eina viku og braut þeirra ræðst af háloftavindum.  Þess vegna hreyfast þeir oftast sólarsinnis í kringum háþrýstisvæði í háþrýstibelti Norður-Atlantshafsins og inn í vestanvindabeltið, þar sem þeir fara yfir Ísland.  Þeir hafa samt stundum valdið tjóni á Bretlandseyjum og jafnvel Asoreyjum, þegar háloftavindarnir bregða út af vananum.

Suður-Atlantshafið.  Yfir Suður-Atlantshafi teygist vestanvindabeltið næstum alla leið til Suðurskautsins frá 40°S og háþrýstibeltið er á svæðinu í kringum 30°S.  Þessi andsólarsinnis hringferill vindanna veldur staðvindunum norðan beltisins, þar sem hringrásin er öfug miðuð við norðurhvelið vegna Coriolis-lögmálsins (jarðsnúningsins).  Suðaustan staðvindarnir mæta norðaustur staðvindunum í beltinu í kringum miðbaug, sem oft er nefnd lognbeltið.  Þar er mikil úrkoma af völdum stígandi heits og raks lofts.

Líkt og yfir Norður-Atlantahafi er veðurlag í háþrýstibeltinu yfirleitt stöðugt og sólríkt en óstöðugt og vindasamt á hærri breiddargráðum vestanvindanna.  Þessum óstöðugleika veldur mikill hitamunur kalds Suðurskautsins og hafinu umhverfis það fremur en andstæðurnar milli austurs og vesturs eins og á norðurhveli. Staðbundnar sveiflur í veðurlagi eiga sér stað bæði á norður- og suðurhveli.  Einna sérstæðastareru fjölbreyttar skýjamyndanir í vestanvindabeltunum.  Þær nærast stöðugt á stórum og kröftugum lægðasvæðum, þar sem hlýir og rakir loftmassar þéttast á braut sinni norður yfir kaldan sjó og hröðu sökki af völdum kalds lofts, sem blæs yfir hlýrri sjó.  Miklir þokubakkar eru algengir á sumrin í grennd við Grand Bank, þegar hlýtt loft frá meginlandinu streymir yfir kaldan Labradorstrauminn.