علماء الأحياء البحرية يدرسون الحياة البحرية في بيئتها. وربما يسافرون مسافات طويلة إلى مناطق نائية لدراسة حيوان بحري معين. وهم يجمعون المعلومات عن الحيوان وخواص بيئته، مثل درجة حرارة المياه،ومحتواها من الأملاح.
وقد وجد بعض علماء الأحياء أن سمومًا من أنواع معينة من المحار والسمك الكروي أقوى تخديرًا مائتي ألف مرة من المواد الدوائية التي تُستخدم لهذا الغرض. كما وجدوا أن لُعاب الأخطبوط يحتوي على مادة يمكن أن تُستخدم منشطًا قويًا للقلب. ويستخدم الأخطبوط أيضا لعابه لشل حركة سرطان البحر ومن ثم يأكله. ويعتقد العلماء المتخصصون في الحياة البحرية، أن الكثير من هذه المواد سوف تطور لغرض استخدامها أدوية على نطاق تجاري.
وتجري معظم التجارب على الكائنات البحرية، في المختبرات البحرية. ومن بين أقدمها وأكثرها شهرة مختبر ستازين زوليجكا في نابولي بإيطاليا، ومختبر اتحاد المملكة المتحدة للأحياء البحرية في بليموث بإنجلترا ومختبر الأحياء البحرية في وودر هول، بماساشوسيتس بالولايات المتحدة الأمريكية.
علماء أحياء المحيطات. يحاولون اكتشاف كيفية معيشة الكائنات البحرية بعضها مع بعض ومع بيئتها، وتتبع تطورها ونموها وتكيفها وانتشارها. كما يحاولون معرفة عمل أعضاء جسمها في الأعماق، تحت مثل هذه الضغوط العالية التي تصل إلى 1,060 كجم لكل سم². وهم يرغبون في تفهم كيف تحدد الكائنات التي تعيش في قاع البحر موقع الجنس الآخر، وتجد طعامها، على الرغم من أنها تعيش في ظلام دائم، حيث يندر وجود الطعام.