Et middelhav er i oseanografien et bihav som for størstedelen er omsluttet av land eller øyer, slik at det har begrenset forbindelse med storhavet eller tilgrensende hav.

Man skjelner middelhav som fungerer som konsentrasjonsbasseng fra dem som fungerer som fortynningsbasseng. I konsentrasjonsbasseng er fordampningen større enn tilførselen av ferskvann slik at saltholdigheten av sjøvannet i bassenget øker. I fortynningsbasseng er fordampningen mindre enn tilførselen av ferskvann. Hvis middelhavet er et fortynningsbasseng, vil utvekslingen i stredet (eller stredene) mot storhavet foregå som i en fjordmunning. Da strømmer vann ut i overflaten, og inn nede i dypet. Om terskelen i stredet er grunn, kan dette medføre lav utveksling av dypvannet. Et eksempel er Østersjøen.

Hvis middelhavet er et konsentrasjonsbasseng, vil utstrømningen skje i dypet, og innstrømningen vil foregå i overflaten. Da skiftes dypvannet oftere ut. Eksempler er Rødehavet og Middelhavet.