人們不僅向大海索取原料和食物，也向大海索取藥物。數量眾多、品種繁雜的海洋生物，是醫藥的一個很有希望的來源。大約在兩千年前，我國就有用烏賊骨和鮑魚治病的記載。後來，在《本草綱目》等著作中，涉及的海洋藥物多達百餘種。目前，我國的中成藥有30％來自海洋。在我國的中藥裏，有不少傳統的海洋藥物至今仍然在廣泛地使用。魚肝油、瓊膠、精蛋白、鷓鴣菜、胰島素以及中藥所用的一些海味，都是曆史悠久、療效很好的海洋藥物。《中華人民共和國藥典》就收載了海藻、瓦楞子、石決明、牡蠣、昆布、海馬、海龍、海螵蛸等許多種，其他還有玳瑁、海狗腎、海浮石、魚腦石、紫貝齒及蛤殼等。當然，人們熟悉的珍珠、海參、紫菜、裙帶菜、江蘺、石花菜、麒麟菜和巨藻等也都能入藥。
但是，科學發展到今天，人們已不僅僅停留在直接用海洋生物來治病的低級階段，而是發展到生理活性物質分離提取和臨床研究的新階段。
人們從海藻、海洋動物和微生物中提取了抗菌素、抗癌藥、止血藥、麻醉劑和降血壓的藥物。從海洋微生物中提取的頭孢黴素及其化合物，是殺菌能力很強的一種抗菌素，不但能消滅革蘭氏陽性、陰性杆菌，對青黴素不能殺死的葡萄球菌也有效力。
近些年來，我國研究了許多新藥，已有6種海洋藥物獲國家批準上市，如甘露醇煙酸脂、藻酸雙脂鈉、甘糖醇、河豚毒素、角鯊烯、多烯康等。甘露醇煙酸脂和藻酸雙脂鈉是從海藻中提取的，它們對心血管病的防治身手不凡。藻酸雙脂鈉曾獲第十五屆國際發明金獎，它對缺血性心腦血管疾病和高血黏度綜合症療效顯著。甘糖脂是高效低毒的降脂抗栓藥。以魚油為原料生產的多烯康，也有降血脂、抑製血小板聚集及延緩血栓形成的作用。進入臨床研究的海洋藥物就更多了。
牡蠣是大家都吃過的美味海鮮，可是它不僅僅能吃，還能提取出治高血壓、動脈硬化、冠心病、慢性肝炎、免疫力低下的藥物。螺旋藻、藍藻裏麵含有大量的B一胡蘿卜素、維生素卜亞油酸和藍藻蛋白，除了能降低膽固醇、防止心血管係統疾病外，還有抑製癌變的作用，已經初步形成了生物技術產業。海洋微生物具有降血壓、擴展血管、減少脂肪積累的功能。
人們在品嚐蝦、蟹等海鮮後，它們的甲殼就被當作垃圾扔掉了。可是，科學技術卻能變廢為寶，從中提取甲殼素，製成人造皮膚，這實在太奇妙了。相反，美麗的珊瑚不止是用作裝飾品，現在還利用它來修補人體骨骼。奇妙的是，人的新生血管能隨造骨細胞一起，在珊瑚材料的空隙裏生長，使骨折部位迅速恢複正常。現在美國、法國和英國等國都進行了人骨修補手術，取得了很好的效果。
現在，世界各國對海洋藥物的研究正搞得熱火朝天。美國癌症學院自然產品實驗室收藏了兩萬多件海洋生物樣本。研究人員認為，海洋中豐富多彩的生物物種，無論是大是小，是強是弱；也無論是遊泳本領高強，還是沒有多少遊泳能力；更無論是身披堅硬鎧甲，還是全身柔軟如水，它們都能適應環境，很好地生存下來，說明它們具有天然的自衛本領和抵禦疾病的能力，而其中不乏充滿活性分子、利用化學方式保護自己的海洋物種，從它們身上，無疑能夠篩選出許多治療疾病的藥物。