Карское море — одно из самых холодных морей России, только близ устьев рек температура воды летом выше 0 °C.

Часты туманы и штормы. Море почти весь год покрыто льдами местного происхождения. Из-за этого моряки называют Карское море «ледяным мешком» или «ледяным погребом».
В Карском море водится 54 вида рыб. Промысловое значение имеют из сиговых — омуль, муксун и ряпушка, из корюшковых — корюшка, из тресковых — навага и сайда, из лососевых — нельма. Рыбные промыслы организованы только в бухтах, заливах и низовьях рек.
Кроме того, в Карском море можно встретить нерпу, морского зайца и даже моржей. В летнее время в большом количестве сюда заходит кит-белуха. В акватории Карского моря водится белый медведь. На морском дне в большом количестве обитают представители иглокожих разных видов.