海洋科学的主要学科方向有：物理海洋学、海洋化学、海洋生物学与生物海洋学、海洋地质学和海洋技术。

1.物理海洋学  是研究海水的各种运动形式，以及海洋的动力和热力过程导致的海洋中各种物理场的形成、分布和变化规律及机制的学科，是一门以观测为基础的自然科学。该学科是海洋科学中最基础性的学科。由于海洋在气候系统中所起的重要作用，以研究海水运动为宗旨的物理海洋学近几十年来在全球变化研究中得到极大关注。

2.海洋化学  是利用化学的理论和方法来研究海洋各部分的化学组成、分布、性质和过程，以及研究海洋化学资源在开发利用中的化学问题的科学。包括海洋中化学成分的含量、存在形式、分布特征、迁移和变化规律及其影响因素，以及海水和化学资源开发和利用技术等内容，是与生物地球化学循环、全球变化、资源开发、环境保护等密切相关的科学。

3.海洋生物学与生物海洋学  海洋生物学主要研究海洋里生命的起源和演化，生物的分类和分布、发育和生长、生理、生化和遗传，以及海洋生态的科学。生物海洋学是研究海洋中 的生物是如何随着海洋环境的改变而变化，海洋中生命活动又是如何对海洋环境产生影响的学科，包括海洋生物多样性、种群结构、群体分布、生物迁移和变化、物种演化的规律及其影响因素等内容。海洋生物学和生物海洋学之间既有交叉，又有区别。前者主要是海洋生物个体水平上的研究，重点强调的是生物学的问题；后者强调的是将海洋与生命作为一个系统来进行研 究。后者涵盖了前者大部分内容，研究范围更广泛。

4.海洋地质学  主要是以地质学和海洋学基本理论和方法为基础，依托海底探测和信息处理技术，研究海底固态圈层的结构特征、物质组成和演化规律，揭示海底固态圈层与水圈和生物圈相互作用和耦合机理，以及由此产生的资源和环境效应的科学。海洋地质学是联系地球内部圈层和外部圈层、沟通地球现在和过去历史的重要纽带，因而也是地球系统科学研究的重要组成部分，对全球气候变化、海洋环境演变以及海洋资源开发等都具有重要意义。

5.海洋技术  是以物理学、电子学、海洋科学、信息科学的基本理论为基础，以海洋探测髙新技术和信息处理技术为依托，开展海洋探测技术、海洋信息技术、海洋化工技术研究，为海洋科学研究、海洋资源开发、海洋权益维护和海洋环境保护服务。