Non esiste un singolo composto chimico in grado di spiegare, da solo, la quintessenza dell'odore di mare: quel mix di salato, frizzante, con un retrogusto di alga, zolfo e pesce avanzato. Questo bouquet di odori è il risultato dell'interazione di almeno tre principali molecole.
1. Solfuro dimetile. Detto anche dimetil solfuro o DMS, è il responsabile del caratteristico odore di salsedine, la "puzza" di alghe percepita in certi momenti lungo le coste. Questo composto sulfureo conferisce un odore pungente alle alghe, alle paludi, ai tartufi, ad alcuni tipi di birra e formaggio e... ai peti.
Negli oceani, questo composto è prodotto dai batteri che digeriscono il fitoplancton, che usa un precursore del DMS per difendersi dai raggi solari. Quando il fitoplancton muore, libera in mare questa sorta di filtro solare, e i batteri che se ne nutrono producono il dimetil solfuro. Gli uccelli marini usano questa puzza per identificare le aree più ricche di pesce.
2. Dictioptereni. Questi composti volatili sono i feromoni sessuali di alcune specie di alghe, usate dalle parti femminili per attrarre le controparti maschili. Sono responsabili del caratteristico odore di "alga secca" percepibile su alcune spiagge e in alcune cucine che usano le alghe marine come ingrediente.
3. Bromofenoli. Il piacevole odore di mare tipico di bivalvi, molluschi e crostacei è dovuto soprattutto ai bromofenoli, composti chimici che in alte concentrazioni producono un aroma pungente di iodio. Gli animali di mare di cui ci nutriamo non producono questi composti da soli, ma grazie a vermi marini, alghe e altri organismi che vivono sui fondali.
Le creature acquatiche selvatiche hanno maggiori concentrazioni di bromofenoli di quelle allevate in cattività. I salmoni del Pacifico, che passano parte della loro vita in acqua dolce e parte nell'oceano, presentano alte quantità di bromofenoli quando sono catturati in mare, e quasi nessuna se presi da torrenti. Ogni tentativo di aggiungere bromofenoli alla dieta di pesci di allevamento, per farli odorare di mare, ha funzionato finora soltanto a metà. Si profuma di mare se si viene dal mare.