海洋是連綿不絕的鹽水水域，分布於地表的巨大盆地中。麵積約3.6億平方千米，大約占地球表麵積的70.9%。海洋中含水量約占地球上總水量的97.5%。全球海洋一般被分為數個大洋和麵積較小的海。4個主要的大洋為太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋（有科學家又加上第五大洋，即南極洲附近的海域），大部分以陸地和海底地形線為界。
海洋中含有大量礦物資源、能源資源、植物資源、動物資源，是人類的巨大物質財富。隨著科學技術水平的提高，人類不斷向海洋的深度、廣度進軍，海洋化學也得到了蓬勃發展。
目前已測知的海水中所含的化學元素種類，達27種。它們的含量差別較大。根據含量多少，大體上分為3類：每升海水中含有1～100毫克的元素叫微量元素；每升海水中含100毫克以上的元素，叫常量元素；每升海水中含有1毫克以下的元素叫痕量元素。盡管是痕量元素，由於海水量極大，其總儲量仍然相當可觀，如鈾在海水中的濃度是0.003毫克/升，但它的總儲量卻有40多億噸，是陸地已知儲量的4000倍以上。化學家們對海洋中包含的礦藏非常感興趣，努力尋找有效的方法提取它們。
海水中化學物質的提取是有無限前景的新興產業。溶解於海水的3.5%的礦物質是自然界給人類的巨大財富。不少發達國家已在這方麵獲取了很大利益。我國對海水化學元素的提取，目前形成規模的有鉀、鎂、溴、氯、鈉、硫酸鹽等。從4立方千米海水中得到的食鹽，足夠全世界好幾年的需用，同時利用食鹽還可以大力發展鹽化工業，生產燒堿、純堿、氯氣等重要化工產品。鎂在航空航天領域中應用非常廣泛。大部分金屬鎂來自於海水，具體生產方法是將海水與石灰混合，使其發生反應生成氫氧化鎂，進而從氫氧化鎂製得鎂。由454千克海水，大約就可製得454克鎂。溴用於醫藥、染料、照相等，多數溴也是從海水中提取的。它是用硫酸和氯氣處理海水得到的。先分離出溴，再將空氣通入溴水中，溴蒸氣就產生出來。454噸海水中約可得到31.78千克溴。我國是世界海鹽第一大生產國，年產量近2000萬噸；目前，我國還處在鹽堿工業向海洋化工工業的過渡階段，經過“八五”、“九五”、“十五”技術攻關，直接從海水中提取化學物質的產業正在我國逐步形成。全球數量巨大的海水，其體積為13.7億立方千米。海水本身就是一座資源寶庫，海水中溶解有80多種金屬和非金屬元素。海水中微量元素有60多種，如鋰（Li）有2500億噸，它是熱核反應中的重要材料之一，也是製造特種合金的原料；銣（Rb）有1800億噸，它可以製造光電池和真空管；碘（I）有800億噸，它可以用於醫藥，常用的碘酒就是用碘製成的。
特別值得指出的是，躺在海洋底部大量的錳結核，含有鐵、錳、銅、鈷、鎳等20多種寶貴的元素。這種錳結核顏色與外形像“炸肉丸子”，可以直接打撈。它在整個海底的儲藏量約為15000億噸。更可貴的是這種“礦瘤”每年還會增長。錳結核中所含的金屬量是陸地上的幾十倍甚至上千倍。例如，鉬含量8.8億噸，是陸地上鉬的總儲量的40倍；鈷的含量為58億噸，是陸地上總含量的280倍。這一批巨大的稀世珍寶，正等待著人們去開發利用。
鈾是高能量的核燃料，1千克鈾可供利用的能量相當於2250噸優質煤。然而陸地上鈾礦的分布極不均勻，並非所有國家都擁有鈾礦，全世界的鈾礦總儲量也不過2×10^6噸左右。但是，在巨大的海水水體中，含有豐富的鈾礦資源，總量超過4×10^9噸，約相當於陸地總儲量的2000倍。海水提鈾的方法很多，目前最為有效的是吸附法。氫氧化鈦有吸附鈾的性能。利用這一類吸附劑做成吸附器就能夠進行海水提鈾。現在海水提鈾已從基礎研究轉向開發應用研究。日本已建成年產10千克鈾的中試工廠，一些沿海國家亦計劃建造百噸級或千噸級鈾工業規模的海水提鈾廠。如果將來海水中的鈾能全部提取出來，所含的裂變能相當於1×10^16噸優質煤，比地球上目前已探明的全部煤炭儲量還多1000倍。