Botnvatn er vatnet i dei store havdjupa og ved botnen av store innsjøar.
Havvatnet i dei øvre laga varierer mykje i temperatur og saltinnhald, medan vatnet i dei djupare delane er einsarta over store område. Til dømes har botnvatnet i Norskehavet ein salinitet på 34,90–34,92 ‰ og ein temperatur mellom −0,8 og −1,2 °C.
Botnvatnet i eit havbasseng svarer til det tyngste vatnet som kan kome inn i noko mengd. Det vert anten danna ved avkjøling av saltvatn i overflata, som i Norskehavet og Middelhavet, eller det kjem inn frå eit tilgrensande hav i større djup. Dei undersjøiske ryggane som skil havbassenga skapar på den måten stor skilnader. Botnvatnet i Polhavet kjem inn frå Norskehavet over Svalbard–Grønland-ryggen som er inntil 2600 m djupt. Nær botn i det eurasiske bassenget i Polhavet er saliniteten 34,90–34,99 ‰ og temperaturen −0,6 °C. Enkelte tropiske basseng har derimot høg temperatur heilt til botn, som Suluhavet nord for Borneo med kring 10,3 °C i vatnet frå 700 m djupne til botn på 4825 m. Dette er det kaldaste og tyngste vatnet som kan kome inn i bassenget, gjennom det djupaste sundet kring 700 m under havflata.
I djupe ferskvassjøar er òg temperaturen i botnvatnet tilnærma konstant. I Noreg er han kring 4 °C, som skuldast at ferskvatn har størst tettleik ved denne temperaturen. I varmare land svarar temperaturen av botnvatnet omtrent til den lågaste temperaturen vatnet i overflata kan ha.
«bunnvann» i Store norske leksikon, snl.no.