მსოფლიო ოკეანე წარმოადგენს დედამიწის ზედაპირის ყველაზე ვრცელ და უნიკალურ გეოგრაფიულ გარემოს. უკანასკნელ ხანს სულ უფრო მეტი ყურადღება ექცევამის შესწავლას, რადგან მსოფლიო ოკეანე ერთდროულად არის კლიმატის და ამინდის გასაღები, მდიდარი სარეწი არე, კომუნიკაციის ეკონომიკურად ხელსაყრელი საშუალება, ენერგიის წყარო, თავდაცვის ზღუდე და, სამწუხაროდ, ნაგავსაყრელიც. Aამიტომ, არსებითად, მსოფლიო ოკეანის შესახებ მოპოვებული ცოდნა მრავალი ურთიერთდაკავშირებული, მაგრამ საკმაოდ განსხვავებული სპეციალობების მქონე მეცნიერების კვლევის შედეგების ერთობლიობას წარმოადგენს. ბუნება თვით არ ანსხვავებს და არ სცნობს ამა თუ იმ მეცნიერების საზღვრებს. Kკანონები, რომლითაც იგი ხელმძღვანელობს სიცოცხლისათვის აუცილებელი პირობების შესაქმნელად, ხშირად სცილდება ცალკეული სპეციალისტების კვლევის არეს. ასე, მაგალითად, როდესაც ზღვის ტალღები ზემოქმედებენ ხმელეთის მყარ ქანებზე, ოკეანოლოგია იჭრება გეოლოგიის სფეროში; იქ სადაც მიმდინარეობს ინტენსიური აორთქლებითი პროცესები, წნევის ინტენსიური ცვლა და ჰაერის მასების გადაადგილება ოკეანოლოგია ერწყმის მეტეოროლოგიას, ხოლო ბიოლოგიური პროცესების და ზღვაში არსებული ცოცხალი ორგანიზმების ეკოლოგიური ციკლების კვლევის აუცილებლობამ განაპირობა მეცნიერების ახალი სფეროს ბიოლოგიური ოკეანოლოგიის ანუ ზღვის ბიოლოგიის ჩამოყალიბება. ამრიგად, ოკეანოლოგია არის მეცნიერული დისციპლინების ერთობლიობა, რომელიც შეისწავლის მსოფლიო ოკეანის წყლის მასაში მიმდინარე ფიზიკურ, ქიმიურ, ბიოლოგიურ და გეოლოგიურ პროცესებს და მათ ურთიერთქმედებასხმელეთთან და ატმოსფეროსთან.
ფიზიკური ოკეანოლოგები (მათ შორის მეტეოროლოგები და გეოფიზიკოსები) იკვლევენ ოკეანეში მიმდინარე ფიზიკურ პროცესებს, როგორიც არის ოკეანის დინებები და მიქცევა-მოქცევითი მოვლენები, ოკეანისა და ატმოსფეროს ურთიერთობა და სხვა. ზედაპირულ დინებებზე სისტემატური დაკვირვებანი და მათი რუკებზე გადატანა ჯერ კიდევ XVIII საუკუნეში დაიწყო (ბერინგი, კოცებუ, ლენცი, მაური და სხვ.) და ამჟამადაც გრძელდება. ტექნიკური აღჭურვილობის განვითარება საშუალებას იძლევა ვაწარმოოთ სიღრმული და ფსკერისპირა დინებების და წყლის მასების ფლუქტუაციების ზუსტი აღნუსხვა, რაც აუცილებელია საზღვაო ჰიდროლოგიური პროგნოზების შემდგომი განვითარებისათვის. საველე-საექსპედიციო, თეორიული და ლაბორატორიული კვლევა ითვალისწინებს ტალღების და დინებების ჰიდროდინამიკის და ტემპერატურული რეჟიმის შესწავლას, ბუნებრივი პროცესების ჰიდრავლიკური და მათემატიკური მოდელების შექმნას, საზომი ინსტრუმენტების და აპარატურის განვითარებას, ზღვის წყლის ოპტიკური და აკუსტიკური მახასიათებლების შესწავლას და სხვა.
ქიმიურ ოკეანოლოგიას და ზოგადად ოკეანის შემსწავლელ საზღვაო ექსპედიციებს საფუძველი ჩაეყარა ინგლისური სამეცნიერო-საკვლევო გემის “ჩელენჯერის” მოგზაურობის დროს (1872-76 წ.წ.). დღეს უკვე კოსმოსურ ხომალდებზე დამონტაჟებული ელექტრონული დეტექტორები და მასპექტრომეტრები დისტანციური ზონდირების მეშვეობით აღნუსხავენ ზღვის წყლის მასის დინამიურ და ქიმიურ ცვლილებებს, აანალიზებენ თევზების მიერ დატოვებულ კვალს წყალში, რითაც ხელს უწყობენ რეწვის მეტ ეფექტურობას, აკონტროლებენ ზღვის დონის ცვალებადობას და სხვა. სხვადასხვა ნივთიერების და სუბსტანციის დადგენა ზღვის წყალში აუცილებელია აგრეთვე მათი ზემოქმედების თვალსაზრისით ცოცხალ ორგანიზმებზე, რადგან სწორედ გახსნილი აირებისა და მინერალური მარილების რაოდენობაზეა დამოკიდებული საზღვაო მცენარეების ზრდა და სათანადოდ, ბიოპროდუქტიულობის დონე ზღვის წყალში. გარემოს გაჭუჭყიანებასა და ბუნებრივი რესურსების დაცვასთან დაკავშირებით ქიმიურ ოკეანოლოგიას განსაკუთრებული მნიშვნელობა ენიჭება.
მსოფლიო ოკეანეში უამრავი ნაირსახეობის ცოცხალი ორგანიზმი ბინადრობს. საზღვაო ეკოლოგია შეისწავლის ამ ორგანიზმებს და მათ დეტერმინისტულ დამოკიდებულებას ზღვიურ გარემოსთან, კერძოდ, ერთის მხრივ, ამ უკანასკნელის გავლენას ცხოველების განაწილებასა და რაოდენობაზე და მეორეს მხრივ, იგივე ორგანიზმების მეტაბოლური პროცესების ეფექტს ზღვის წყლის ქიმიურ შემადგენლობაზე. ასევე, საზღვაო ეკოლოგია მოწოდებულია გამოიკვლიოს ცალკეული პოპულაციების გარემოსთან შეგუების, ადაპტაციის პირობები, რათა პერსპექტივაში შესაძლებელი გახდეს რეგულირებული ხელოვნური თევზსარეწი მეურნეობის (აკვაკულტურის) ფართო განვითარება.
სისტემატურ კლასიფიკაციურ სამუშაოებთან ერთად საზღვაო ბიოლოგები იკვლევენ ენერგიის ტრანსფორმაციის პრობლემებს საზღვაო კვების ჯაჭვში, რომლის საშუალებითაც მზის ენერგია და წყალში გახსნილი მინერალური მარილები, Fფიტოპლანქტონის ფოტოსინთეზის საშუალებითგარდაიქმნებიან ზოორგანიზმების საკვებად, ხოლო შემდგომ მაღალმოლეკულურ ორგანულ სუბსტანციებად.
უკანასკნელ ხანს სულ უფრო მეტი ინტენსიურობით წარმოებს ოკეანის ბაზისის გეოლოგიური გენეზისის, სტრუქტურის და ოკეანის ფსკერის ნალექების მეცნიერული კვლევა-ძიება. ინტერესი ზღვის გეოლოგიისადმი გამოწვეულია ენერგომატარებელი წიაღისეულის სულ უფრო მზარდი დეფიციტით. მსოფლიო ოკეანის ფსკერზე და მის ქვეშ სასარგებლო წიაღისეულის უზარმაზარი რაოდენობა მოიპოვება, გაცილებით მეტი ვიდრე ხმელეთზე. ამჟამად უკვე ოკეანის შელფურ ზონაში მსოფლიოში უტილიზებული ნახშირწყალბადების – აირისა და ნავთობის 30%-მდემოიპოვება. რკინა-მარგანეცის კონკრეციების სახით ოკეანის ფსკერი ინახავს 2 ტრილიონ ტონამდე რკინას და ფერად ლითონებს. სწრაფი ტემპით მიმდინარეობს იშვიათი ელემენტებისა და ძვირფასი მინერალების შემცვლელი საზღვაო-სანაპირო ქვიშრობების ათვისება და ექსპლოატაცია. ზღვის გეოფიზიკა, რომელიც იყენებს რა ფიზიკის კვლევის მეთოდებს და ტექნიკას იკვლევს ოკეანის გეოფიზიკურ ველებს – მაგნიტურ, ელექტრულ, გრავიტაციულ და ოკეანის ფსკერის რელიეფს. ძლიერი ბგერითი წყაროები (აფეთქებები, წყალქვეშა განმუხტვები და სხვა) წარმოქმნიან ბგერით ტალღებს, რომელთა მიწის ქერქში გავრცელება იძლევა ნალექების სისქისა და სტრუქტურული აგებულობის სურათს.
იმ საკითხთა ნუსხა, რომელთა გადაწყვეტა აკისრია საინჟინრო ანუ გამოყენებით ოკეანოლოგიას, მოიცავს ნაპირსამაგრი საშუალებების კონსტრუქციულ გადწყვეტას და დიზაინს, ნავთობმომპოვებელი საბურღი ბაქნების შექმნას და მათი საიმედოობის ამაღლებას, საზღვაო არქიტექტურის (სანაოსნო საშუალებების) განვითარებას და სხვა.
ოკეანოლოგიური კვლევის უკეთ წარმართვისათვის დაარსდა საკოორდინაციო საერთაშორისო ცენტრები. კერძოდ, იუნესკოსთან არსებობს საერთაშორისო სამთავრობაშორისო ოკეანოგრაფიული კომისია (მოკი), განხორციელებულია ჰიდრომეტეოროლოგიური ინფორმაციის შემკრები და განსაზოგადოებული რეგიონალური ცენტრების შექმნა ნიუ-იორკში, მოსკოვში და მელნბურნში. გადაიდგა პირველი ნაბიჯები პლანეტარული სადამკვირვებლო ქსელის და მონიტორინგის სისტემის შესაქმნელად, რომელიც ითვალისწინებს, როგორც დისტანციური ზონდირების, ისე ადგილზე მოპოვებული საზღვაო მონაცემების და ინფორმაციის ერთიან სტანდარტში მოქცევას, დამუშავებას და გავრცელებას.