Para caracterizar fisicamente a coluna de água, é necessário conhecer o perfil de temperatura e condutividade associadas à profundidade. Um sistema CTD (Conductivity, Temperature and Depth) é utilizado para efectuar essa caracterização. Um sistema CTD é constituído por uma sonda CTD, uma unidade de comando, um cabo electromecânico, um guincho, um computador e pelo software de aquisição de dados. Uma sonda CTD permite obter perfis de condutividade, temperatura e pressão ao longo da coluna de água. Este equipamento pode, no entanto, ter outros sensores acoplados, tais como: turbidímetros nefelométricos ou nefelómetros (para medir a quantidade de sedimentos em suspensão na coluna de água), fluorómetros (para medir a quantidade de clorofila) e ainda medidores de pH e oxigénio dissolvido.