สมุทรศาสตร์ชีวภาพเป็นการศึกษาทุกชีวิตในมหาสมุทร โดดเด่นจากชีววิทยาทางทะเลซึ่งมุ่งเน้นไปที่ชีววิทยาของสิ่งมีชีวิตในทะเลที่เฉพาะเจาะจงสมุทรศาสตร์ชีวภาพพยายามที่จะเข้าใจการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างทุกระดับของชีวิตในมหาสมุทรและสภาพแวดล้อมของพวกเขา วินัยทางวิทยาศาสตร์ที่ค่อนข้างใหม่นี้มีความสำคัญเพิ่มมากขึ้นในศตวรรษที่ 21 เนื่องจากนักชีววิทยาและผู้เชี่ยวชาญทางวิทยาศาสตร์อื่น ๆ พยายามทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในมหาสมุทรที่มีผลกระทบต่อรูปแบบชีวิตตั้งแต่แบคทีเรียขนาดเล็กจนถึงปลาวาฬสีน้ำเงิน
การทำความเข้าใจนิเวศวิทยาของมหาสมุทรคือการติดตามหลักของสมุทรศาสตร์ชีวภาพ พื้นที่ส่วนกลางบางส่วนของสนามรวมถึงการเข้าใจว่าประชากรของสปีชีส์ต่างกันมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรห่วงโซ่อาหารก่อตัวอย่างไรและผลกระทบของอุณหภูมิสารเคมีและการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาต่อชีวิตในทะเล ในขณะที่การศึกษาบางอย่างอาจมุ่งเน้นไปที่สิ่งมีชีวิตทางทะเลหรือสิ่งมีชีวิตเฉพาะนักสมุทรศาสตร์มักจะมองในมุมกว้างขึ้นพยายามที่จะเข้าใจว่าปรากฏการณ์หรือเผ่าพันธุ์ที่ศึกษานั้นส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมทางทะเลโดยรวมอย่างไร มุมมองที่กว้างนี้มักจะต้องมีการผสมผสานของพื้นที่ทางวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกันมากมายเช่นเคมีธรณีวิทยาและแม้แต่ฟิสิกส์
ในขณะที่การศึกษาสมุทรศาสตร์ชีวภาพดำเนินการผ่านการศึกษาทางทะเลงานส่วนใหญ่ในสาขาวิชานี้ก็ถูกสร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการเช่นกัน ยกตัวอย่างเช่นการศึกษาสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมักจะทำในห้องทดลองเนื่องจากแทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะตรวจสอบสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ในสภาพแวดล้อมดั้งเดิม ในการตั้งค่ามหาสมุทรสมุทรศาสตร์ชีวภาพมักเกี่ยวข้องกับการใช้เรือวิจัยใต้น้ำรวมถึงเรือดำน้ำอุปกรณ์โซนาร์และกล้องกันน้ำเพื่อสังเกตและศึกษานิเวศวิทยาที่มองไม่เห็นจากเหนือพื้นผิว ไม่น่าแปลกใจที่อนุสาขาวิชาสมุทรศาสตร์คือวิศวกรรมและการปรับปรุงอุปกรณ์เพื่อใช้ในการศึกษาทางชีววิทยา
ในศตวรรษที่ 20 มีความพยายามอย่างมากที่จะเข้าใจสิ่งที่อยู่ใต้น้ำทะเลใสของทะเล ตอนนี้ความเข้าใจค่อนข้างลึกมหาสมุทรสมุทรศาสตร์ศตวรรษที่ 21 มีแนวโน้มที่จะมุ่งเน้นไปที่ประเด็นต่าง ๆ เช่นการทำงานร่วมกันของประชากรการอนุรักษ์และการทำความเข้าใจสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงของมหาสมุทร ความสัมพันธ์ของมหาสมุทรกับภาวะโลกร้อนเป็นแหล่งการศึกษาหลักสำหรับนักสมุทรศาสตร์ นักมหาสมุทรศาสตร์หลายคนศึกษาว่ามหาสมุทรดูดซับและจัดการองค์ประกอบที่สำคัญเช่นคาร์บอนและไนโตรเจนเพื่อพยายามและเข้าใจว่านิเวศวิทยาทางทะเลอาจเปลี่ยนแปลงได้อย่างไรเมื่อมลพิษเพิ่มขึ้น
การศึกษาสมุทรศาสตร์ชีวภาพเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่าชีวิตทำงานอย่างไรภายใต้คลื่น นอกเหนือจากการศึกษาผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการทำให้เป็นกรดของน้ำทะเลนักวิจัยทางทะเลมักจะเป็นผู้มีบทบาทสำคัญในการกำหนดนโยบายสิ่งแวดล้อมที่มุ่งเน้นการอนุรักษ์ชีวิตในมหาสมุทร เพื่อให้แน่ใจว่าอนาคตของการมีวินัยของตนเองเช่นเดียวกับอนาคตของนิเวศวิทยาทางทะเลนักสมุทรศาสตร์มีบทบาทสำคัญในการวิจัยและการอนุรักษ์
