物理海洋學

研究海水的各種運動形式，以及海洋的動力和熱力過程導致的海洋中各種物理場的形成、分布和變化規律及機制。

主要方向：全球氣候變化與海氣相互作用、多尺度海洋動力學、區域環境海洋學、海洋遙感與生態動力學、海洋數值模擬及物理生態耦合過程等。

海洋化學

利用化學的理論和方法來研究海洋各部分的化學組成、分布、性質和過程，以及研究海洋化學資源在開發利用中的化學問題。

主要方向：同位素海洋化學、海洋生物地球化學、極地海洋化學、海洋有機化學、海洋地球化學、海洋環境與資源化學等。

海洋生物學

研究海洋里生命的起源和演化，生物的分類和分布、發育和生長、生理、生化和遺傳以及海洋生態的。

主要方向：海洋浮游生物學、海洋魚類學、海洋底棲生物學、海洋微生物學與微型生物生態學、藻類生理學、海洋生態學與生態系統管理等。

海洋地質學

依托海底探測和信息處理技術，研究海底固態圈層的結構特征、物質組成和演化規律，揭示海底固態圈層與水圈和生物圈相互作用和耦合機理，以及由此產生的資源和環境效應的科學。

主要方向：海洋沉積學、古海洋學與古氣候學、水文地質學、海平面變化與海岸環境演變等。

海洋生物技術

運用海洋生物學與工程學的原理和方法，利用海洋生物或生物代謝過程生產有用的生物制品或定向改良海洋生物遺傳特性的綜合性科學技術。

主要方向：海洋生物分子生物學與免疫學、海洋生物天然產物、海洋生物遺傳育種學等。

海洋物理

以聲學、光學、電子學、海洋科學、信息科學等學科基本理論為基礎，以物理手段進行海洋信息獲取、傳輸及處理為主線，開展相關理論、方法及實現技術研究，為海洋科學研究、海洋資源開發、海洋國防安全、權益維護和海洋環境保護服務。

主要方向：水聲遙測遙控、海洋信息科學與工程、海洋聲場與信號處理。

資源與環境

研究現代海洋生物資源管理技術和海洋學、生態學相關的理論，以解決海洋資源可持續利用和海洋生態環境保護的問題，開發、保護海洋資源、修復受損的海洋生態系統。

主要方向：海洋環境保護和海洋污染治理、海洋生物功能活性物質開發利用、海洋藥物與健康產品的研發、漁業資源監測與保護海洋資源開發等。