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海洋生態係
海洋生態係是海洋中由生物群落及其環境相互作用所構成的自然係統。廣義而言，全球海洋是一個大生態係，其中包含許多不同等級的次級生態係。每個次級生態係占據一定的空間，由相互作用的生物和非生物，通過能量流和物質流形成具有一定結構和功能的統一體。海洋生態係的分類，目前無定論，按海區劃分，一般分為沿岸生態係、大洋生態係、上升流生態係等；按生物群落劃分，一般分為紅樹林生態係、珊瑚礁生態係、藻類生態係等。
海洋生態係研究開始於20世紀70年代，一般涉及自然生態係和圍隔實驗生態係等領域。近幾十年，以圍隔（或受控）實驗生態係研究為主，主要開展營養層次、海水中化學物質轉移、汙染物對海洋生物的影響、經濟魚類幼魚的食物和生長等研究。
海水提取溴
海水提溴是從海水中提取元素溴的技術。溴及其衍生物是製藥業和製取阻燃劑、鑽井液等的重要原料，需求量很大。國外從1934年開始海水提溴試驗和開發，目前日本、法國、阿根廷和加拿大等國家和地區已建有海水提溴工廠，年產量基本保持在36萬噸的水平。中國從1966年開始海水提溴，至今仍處於小型試生產的規模。海水提溴技術有水蒸氣蒸餾法、空氣吹出法、溶劑萃取法、沉澱法、吸附法等，其中空氣吹出法和水蒸氣蒸餾法為國內外所普遍采用。空氣吹出法的基本流程是酸化→氧化→吹出→吸收→蒸餾；吸收工藝普遍采用堿吸收和一氧化硫吸收，吸收劑有堿、硫、鐵屑、溴化鈉等。
海水提鋰
海水提鋰是從海水中提取元素鋰的技術。元素鋰與鈉、鎂共存，提取技術難度較大，許多國家從事海水提鋰技術研究。日本、以色列等國創造海水提鋰吸附法，所選用的吸附劑有氫氧化鋁吸附劑、氫氧化鋁—活性炭複合吸附劑、氧化錳—活性炭複合吸附劑及各種樹脂吸附劑等，其中無定型氫氧化鋁吸附劑的吸附能力較強，性能較優越。日本工業技術院四國工業技術試驗所近年來研製成功多孔質氧化錳吸附劑，吸附能力比常規鋰吸附劑高５～10倍。這種新型吸附劑采取多微孔結構，能選擇性吸附海水中的鋰，經稀鹽酸處理３小時，能解釋95％以上被吸附的鋰。
海水提鈾技術
海水提鈾是從海水中提取原子能工業鈾原料的技術。海水中鈾的蘊藏量約45億噸，是陸地上已探明的鈾礦儲量的2000倍，但是濃度極低。所以海水提鈾成本比陸地貧鈾礦提煉成本高６倍。從20世紀60年代開始，日本、美國、法國等國家從事海水提鈾的研究和試驗，一般采用三種方法：
（１）吸附法：使用水合氧化鈦、堿式碳酸鋅、方鉛礦石和離子交換樹脂等吸附劑吸附海水中微量的鈾；
（２）生物富集法：使用專門培養的海藻富集海水中微量的鈾。據試驗，某些海藻鈾的富集能力很大，其鈾含量甚至超過低品位鈾礦的含鈾量；
（３）起泡分離法：在海水中加入一定量的鈾捕集劑如氫氧化鐵等，然後通氣鼓泡，分離海水中的鈾）。
日本是世界上第一個開發海水鈾源的國家。日本是一個貧鈾國，鈾埋藏量僅有8 000噸，因此日本把目光瞄向海洋。從1960年起，日本加快研究從海水中提取鈾的方法。1971年，日本試驗成功了一種新的吸附劑。除了氫氧化鈦之外，這種吸附劑還包括有活性碳。日本已於1986年4月在香川縣建成了年產10千克鈾的海水提取廠。日本還製定了進一步建造工業規模的海水提鈾工廠的計劃，到2000年前年產鈾達1 000噸。
海洋金屬砂礦
最早開采海洋金屬砂礦的是美國。20世紀初，美國在阿拉斯加開設了諾姆砂金礦。這個礦沿諾姆海岸延伸５千米，礦層寬90米，厚03～09米；在岸上也有兩層砂金砂，其中一層厚015米，另一層厚15～３米，諾姆砂金礦的平均含量高達52克／噸～50克／噸，是當今世界上最大的濱海砂金礦之一。
在白令海和阿拉斯加近海，人們在那裏發現了長達數百千米的白金砂礦，是陸地上任何河流砂白金礦所望塵莫及的。
美國最重要的白金開采區是古德紐斯灣，它的開采量約占全國開采量的90％，每年大約可采２噸。在目前已探明的金屬砂礦總儲量中，占第一位的是鈦鐵礦。鈦鐵礦是名副其實的含鐵的沙子，可以用來煉製鈦鐵合金。其次為鈦磁鐵礦；再次為磁鐵礦。
日本南部九洲島附近的淺海內發現了一個巨大的磁鐵礦層。這座世界上最大的磁鐵礦，儲量在17億噸以上。泰國普吉島附近的錫砂礦。俄羅斯境內的拉普帖夫海和東西伯利亞海，英國的康沃爾近海也有較豐富的錫砂礦分布。美國加利福尼亞沿岸發現了總儲量大約15億噸的磷礦石；蘇聯科學家在日本海大陸架也發現有大磷礦。
此外，在墨西哥灣和南非的西海岸也發現了儲量較富的磷鈣石礦。當今世界開采獨居石的地區主要在斯裏蘭卡和印度海濱５～70米深的海域中。印度是世界上獨居石蘊藏量最多的國家之一，獨居石藏量為200萬噸。
海洋藥物學
海洋藥物學是一個新興的邊緣學科，它以研究海洋藥物資源分布、儲量、藥性、臨床應用以及海洋生物活性物質作為主要任務。海洋不僅蘊藏著極為豐富的漁業資源和礦產資源，而且它的海洋生物多樣性也極為豐富，生物資源包含很多具有特異生物活性的物質，從而使海洋成為藥物的寶庫。當前，美、日等國家撥出巨資，成立海洋藥物研究機構，從事直接從海洋生物中提取和合成藥物的研究，而提取醫治癌症、病毒性疾病和心髒病等對人類健康危害最大的疾病的藥物為當前研究的重點。
海鹽的來源
實際上，大洋深處的秘密，乃是大洋中脊。大約數萬千米的洋中脊穿過世界各大洋，在洋底塊板結合處，升湧的岩漿，形成新洋殼，同時，引起火山噴發，在大洋的邊緣地區，形成“火環”。與這些過程有密切關係的岩漿源的水，就是氯、溴、碘、碳、硼和氮等元素與這些海水組分，形成了一個千百萬年或是更為久遠的、從不間斷的來源。鈉是由富含納長石的火成岩經過長期風化而來的。這種從不間斷的向海洋中添加鹽分的作用，無疑補償了蒸發等因素所造成的損失。因此，科學家們認為，海洋中的鹽度在過去幾百萬年期間，似乎都是比較恒定的。
海洋地球化學
海洋地球化學是研究海洋中化學物質的含量、分布、形態、轉移和通量的學科。它是地球化學中以海洋為主體的一個分支，也是化學海洋學的主體。
海洋魚類
海洋魚類以鰓呼吸、用鰭運動、大多數體表被有鱗片、體內一般具有鰾和變溫的海洋脊椎動物。現生魚類共2萬餘種，其中海洋魚類約有12萬種，為魚類中最繁盛的類群。
海洋生物發聲
海洋中不少動物都會發聲，這種聲音屬於水下噪聲的一部分，對水下聲探測和海洋生物研究都有重要的意義。海洋中會發聲的動物有無脊椎動物、魚類和哺乳動物。
海水鹽度
海水鹽度是指海水中全部溶解固體與海水重量之比，通常以每千克海水中所含的克數表示。海水鹽度因海域所處位置不同而有差異，主要受氣候與大陸的影響。它是研究海水物理、化學性質及其有關過程的一個重要指標。鹽度=346+00175（E-P）。還水運動使不同區域中海水主要化學成分含量的差別減小到最低程度，因而其含量具有相對穩定性。
海水氯度
海水氯度是指海水中鹵素離子含量的標度。使用銀鹽容量滴定法測定海水中氯離子時，除氯離子與銀離子生成氯化銀沉澱外，溴和碘離子也同時生成溴化銀和碘化銀沉澱。實用上把海水中能與銀離子發生沉澱的離子全部當作氯離子。
海水的緩衝容量
海水具有一定的緩衝能力，這種緩衝能力主要是受二氧化碳係統控製的。緩衝能力可以用數值表示，稱為緩衝容量。定義為使pH變化一個單位所需加入的酸或堿的量：海水的pH在6～9之間時緩衝容量最大。大洋水的pH變化主要是由CO2的增加或減少引起的。海水的緩衝容量除與CO2有關外，還與H3BO3有關。由於離子的影響，海水的緩衝容量比淡水和NaCl溶液都要大。