包括探讨海水的特性；研究海浪、潮汐，以及海流 ；测绘海岸线和海床；并对海洋生物进行研究。 研究海洋运动以及其力量的分支学科称为物理海洋学。海洋生物学则负责研究栖息于海洋生态系统的生物，包括但不限于动植物。以上两者皆受到的研究支持，它研究海洋内的化学元素和分子的表现：特别是研究二氧化碳在海水酸度增加中起了什么作用，以及海洋在碳循环中所扮演的角色。海洋地理学研究海洋的形态和状况，海洋地质学则为大陆漂移学说、地球的组合方式及其构造提供证据，并使沉降的过程弄清，这门学问所获得的资料可用来协助人们研究火山作用和地震。