海平面变动
海水面的升降变动称为海平面变动。它是海水量、水圈运动、地壳运动和地球形态变化的综合反映，地球演化的一个重要方面。海水时刻在运动，海平面也不断在变动。这种变动有短期的，如日变动、季节性变动、年变动和偶发性变动等，主要与波浪、潮汐、大气压、海水温度、盐度、风暴、海啸等因素有关，其升降幅度小，且常是局部的（见平均海平面）；也有长期的，即地质历史期间的海平面变动，其变动幅度大，是大区域性的，甚至是全球性的。海洋地质学主要是研究长期的海平面变动。长期海平面变动引起的最直接后果是海侵或海退。它导致海岸线移动，海陆变迁，对大陆架和海岸地貌、浅海与近岸沉积和矿产的基本特征产生很大影响，使海岸工程、港湾建筑遭受侵袭。
海底矿产资源
海底的各类矿产资源，包括海滨砂矿在内，统属海底矿产资源。海底矿产资源丰富，从海岸到大洋均有分布。海滨砂矿床很早已被人类开采利用。浅海的石油勘探已遍及世界各个海域，现已扩展到半深海区域。目前海上产油量约占世界总产量的1/4，所占比重今后还会增长。深海锰结核和海底热液矿床等储量巨大，含金属品位高，随着开采技术日趋成熟，将进入开发深海底矿产资源的新阶段。根据矿床的成因、赋存状况等，海底矿产资源可分为砂矿、海底自生矿产和海底固结岩层中的矿产几种类型。
海底石油资源
世界上大陆架的面积约有2700多万平方千米。大陆架和深海（如海沟带）之间，还有段很陡的斜坡，称为大陆坡，已发现这里也有大量的油、气资源。大陆坡的面积比大陆架还要大，有3800多万平方千米。两者合计，相当于陆地沉积岩盆地面积的两倍。海洋的这些区域具有形成油、气积聚层需要的最好的地质条件，通常这是地壳稳定拗曲区域，覆盖着非常厚的沉积物，陆地的油矿与气矿一般是与这样的地带联系着的。大陆架是陆地的直接延续，大约在一万多年前也曾经是陆地的一部分。人们对大陆架的碳氢化合物的形成规律有了比较透彻的研究。已发现深海盆地也有大量油、气资源。
在墨西哥的深达3500多米的海渊中钻井，探明有含油沉积岩层。因此，大陆坡将成为人们向海洋探寻油气宝藏的场所。目前，全世界石油总产量中，将近30％来自海底。海底天然气所占比例接近总产量的12％。现在大部分拥有出海口的国家均在从海底寻找并开采石油与天然气。
据估测，全世界可采石油储量3000亿吨，其中海底石油约1350亿吨，迄今已发现的海洋油气田1600多个，已有40多个国家的海域在生产石油和天然气。几乎所有的大陆架都成为勘探、开发石油的对象和场所，都是很有希望的海洋油气区。
海底岩石
海底岩石是指在海底或洋底固结了的坚硬的岩石，它往往处在松散或松软的海底沉积物之下。在漫长的地质时期，远古时期的沉积物，通过自然压实、高温作用会变成坚硬的岩石。海底和洋底由于受不同的地壳运动和成岩环境的影响，会产生多种多样的岩石。因此，海底岩石的种类繁多。
海底沉积岩
大洋的沉积岩，是大洋沉积物凝结硬化而成的。据海洋地质学家的广泛调查，它们最老的不会超过距今2亿年，在地质年代称为中生代早期。这比大陆上的沉积岩年龄短几亿年至十多亿年。一般来说，离大陆近的，沉积岩的厚度厚，年龄也老，远离大陆的海下沉积岩较薄，也较年轻。这些沉积岩有砾岩、砂岩、页岩、泥质岩、石灰岩和生物礁灰岩等。我国南沙考察队在永暑礁于1990年和1994年先后进行钻探，在17米以下至400多米都钻取到珊瑚灰岩和生物沙砾岩等。
海底岩浆岩
地壳运动，海底扩张，板块碰撞和俯冲以及断裂等作用，使地幔深处的岩浆喷发，形成岩浆岩。它主要分布在大洋和海底的张裂带，如大洋中脊，海底裂谷等处。一般新生洋壳的岩石是拉斑玄武岩，偶然也会有碱性玄武岩、粗面岩和流纹岩等。海底的岩浆岩，以洋中脊、岩浆喷溢的裂谷上的地质年龄较年轻，远离洋中脊和裂谷的岩浆岩的地质年龄较老。
海底变质岩
变质岩就是原来的沉积岩或岩浆岩经过地壳运动，在高温高压的影响下，引起性质上的变化而形成的岩石。在高压低温与低压高温的不同作用下，会形成不同的变质岩。在高压低温下形成蓝片岩，即蓝色片岩，又叫蓝闪石片岩。在海沟靠大陆的一侧，可以找到这种变质岩。在低压高温下形成片麻岩。它受上升的高温岩浆的影响而成。当它于深层侵入岩一起在高温低压下，会成为混合片麻岩。在地壳运动的板块碰撞的俯冲带上出现。在板块俯冲过程中，把不同的岩石经过挤压搅拌，破坏穿插，相互混杂在一起，成为杂乱无章的混杂岩。海沟是板块俯冲的地带，因此在海沟会找到混杂岩。因大陆架原是大陆的一部分，它的海底岩石与大陆岩石没有什么区别。在海边的潮间带，在钙质生物较丰富的岸滩，产生较年轻的岩石——海滩岩，它是在几千年内形成的。
海洋地球物理测量
海洋地球物理测量是对海洋底部地球物理场性质的测量。
海洋地震测量
海洋地震测量是通过敷设于海洋底部的地震仪观测天然地震的体波和微震，探索底部的构造运动；根据纵横体波的传播速度和面波的频散曲线，探索地球的结构、地壳厚度和低速层的展布等。通过人工震源的震波，查明海洋底部界面的深度、产状和地层物质属性。
海洋重力测量
海洋重力测量是用重力仪在调查船上或海底观测岩层质量分布的不均匀性；通过对重力异常的分析，研究地球形状、莫霍面起伏，计算异常地质体及其密度界面的产状和埋藏深度，研究地壳均衡现象，以及地球内部的动力作用。
海洋磁力测量
海洋磁力测量是为了分析海底岩石和矿石的磁性差异所产生的磁异常场，探索区域地质特征，如结晶基底的起伏、沉积的厚度、大断裂的展布和火山岩体的范围等，并寻找磁性矿物。
海底热流测量
海底热流测量用以探索地球内部的热状态和海底区域构造。
海洋电法测量
海洋电法测量是利用地球电场和人工电磁场研究海底的电性结构。
海洋放射性测量
海洋放射性测量是寻找海底放射性及其伴生矿床。
海洋地质学
海洋地质学是研究地壳被海水淹没部分的物质组成、地质构造和演化规律的学科。研究内容涉及海岸与海底的地形、海洋沉积物、洋底岩石、海底构造、大洋地质历史和海底矿产资源。它是地质学的一部分，又与海洋学有密切联系，是地质学与海洋学的边缘科学。海洋覆盖面积约占地球表面积的71％。它是全球地质构造的重要组成部分，也是现代沉积作用的天然实验室。海底蕴藏着丰富的矿产资源，是人类未来的重要资源基地。海洋环境地质和灾害地质直接关系到人类的生产和生活。海洋地质调查还是海港建设、海底工程和海底资源开发的基础。因此，海洋地质学具有重要的理论和实践意义。
海洋测绘
海洋测绘是测绘学的一个分支学科。从这个分支学科的名称，我们就可以清楚地知道，海洋测绘的对象是海洋。由于海洋是由各种要素组成的综合体，因此海洋测绘的对象可以分解成各种现象。这些现象可分成两大类，就是自然现象和人文现象。海洋测绘不仅要获取和显示这些要素各自的位置、性质、形态，还包括他们之间的相互关系和发展变化，如航道和礁石、灯塔的关系，海港建设的进展，海流、水温的季节变化等。
由于海洋区域与陆地区域自然现象的重要区别在于分布有时刻运动着的水体，使它的测绘方法与陆地测绘方法有明显的差别，因此陆地水域江河湖泊的测绘，通常也划入海洋测绘中。
海洋管辖权
20世纪70年代之后，人们看到了海洋对一国发展的重要意义，便开始逐鹿海洋。这场斗争是从扩大海洋管辖权开始的。从3海里到12海里，再到200海里，均来源于“大炮射程论”的3海里领海宽度，在广大第三世界国家崛起的时代受到了挑战。他们要求更宽的领海，以切实维护本国的海洋权益。专属经济区概念的提出、发展和专属经济区制度的形成，是同拉丁美洲国家反对海洋霸权主义，维护200海里海洋权益的斗争紧密相联的。智利、秘鲁等国家以及一些国际组织，都曾对这个问题发表过宣言、声明。我国一贯支持发展中国家为维护海洋权的正义斗争，坚决支持他们提出的关于200海里专属经济区的合理主张。
但是，专属经济区的法律性质和法律地位，却是第三次联合国海洋法会议上争论最激烈的问题之一。一部分国家坚持“领海论”，美国、英国等海洋大国坚持传统的领海以外就是公海的观点，认定专属经济区具有公海的性质；而许多发展中国家认为，200海里专属经济区既不是领海，也不是公海，而是自成一体的、属于沿海国专属管辖的区域，但它并不构成沿海国领土的组成部分，沿海国对它的权利，只限于经济和资源方面。现代国际海洋法确定了领海、毗连区、专属经济区、大陆架等国家管辖海域的法律制度后，国家之间在扩大管辖海域方面的争执并没有减少。
海底地震的分布
海底地震分布规律和发生机制的研究，是板块构造理论的重要支柱。海底地震及其所引起的海啸，会给人类带来灾难。海底地震主要分布在活动大陆边缘和大洋中脊，分别相当于洋壳的俯冲破坏与扩张新生地带。两带的地震活动性质截然不同。
（1）活动大陆边缘地震带。位于板块俯冲边界，主体是环太平洋地震带，此外还包括印度洋爪哇海沟附近，大西洋波多黎各海沟及南桑威奇海沟附近的地震带。环太平洋地震带释放的地震能量约占全球总量的80％。这里既有浅源（＜70千米）地震，也有中源（70～300千米）地震和深源（300～700千米）地震，地震带较宽。震源深度通常自洋侧（海沟附近）向陆侧加深，构成一倾斜的震源带，称贝尼奥夫带。全球几乎所有的深源地震，以及大多数的中、浅源地震都发生在板块俯冲边界。已知全球最大震级（8.9级）即发生在这里。
（2）大洋中脊地震带。该处为分离型板块边界，只有浅源地震，地震带狭窄、连续，宽度仅数十千米，释放的地震能量占全球总量的5％。
海底地震引发海啸
海底地震引发海啸因素诸多，但主要因素有4个：首先，地震震级大。若地震震级小，则不足以激发海面至海底整个水体波动；其次，地震机制。当海底地震机制为倾滑型地震时，亦即断层上下错动的地震，容易激发海啸；再次，海底地震震源浅，易激发海啸；第四，震源破裂过程。当地震发生在海底深部时，海啸仅在开阔的海面传播，海浪波动幅度并不大，一般不具杀伤力，只是当它逼进海岸时，波浪猛然抬升，才形成巨大的破坏力。
海水密度的物理特征
海水的密度是海水的一个重要物理特征。密度大，海水的浮力就大。经常出海航行的人都知道，轮船的“吃水”（船体在水面以下的深度）在不同海区是不都一样的，这主要取决于海水的浮力，也就是说与海水的密度有关。海洋深层几乎所有的海水运动都是由海水的密度差异引起的，密度大的下沉，密度小的上升。人们把海水密度在沿直方向上突然变大的水层叫密度跃层。一般情况下，海水的密度分布是稳定的。它随着海水深度、温度和盐度的变化而变化。海水温度低、盐度和水深增大，密度变大，反之，则变小。通常表层海水密度小，向下密度逐渐变大。但由于外界干扰，如水文气象条件变化，使某一深度的海水密度变化一反常态，突然变得特别大。在那里，深度增加不是很深，可是密度却急剧增加，好像隔了一层屏障，上面密度小，而下面密度大。这就是我们所说的密度跃层。
海洋生物技术
海洋生物技术的基础是分子生物学。它给海洋生物学家提供了通过改变遗传分子，人工设计海洋生物性状提供了可能。经过近几年的研究，人们试图用人工的方法，把不同海洋生物的脱氧核糖核酸分子提取出来，在体外进行切割、嫁接，再放回到海洋生物体中，使不同海洋生物的遗传特性得到实现。目前，已经找到了把一些基因接种到一些动植物里的方法。这种生物技术的应用前景十分广阔，它广泛应用于海水养殖业中，包括育种、性别控制、养殖新技术和病害防治等。在欧洲的尤里卡计划中，就有支持挪威和西班牙开发改善牡蛎营养和遗传的新技术。
目前，世界各国海洋生物技术的研究又有新的发展。一是探索有价值的海洋生物种群；二是利用生物技术开发新的海洋动植物优良品种，用于水产养殖业；三是利用海洋生物技术从天然生物中提取或者加工各种化工产品；四是从基因工程理论上阐明生物的特殊功能，并在可能的范围内加以利用；五是用基因工程理论阐明海洋生态系统存在与发展的规律，并对其进行人为的控制；六是建立海洋生物利用系统，包括海水养殖新技术和海洋生物生产系统。