นักสมุทรศาสตร์ชีวภาพเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทร งานของนักวิทยาศาสตร์เหล่านี้มักจะเกี่ยวข้องกับการวิจัยแม้ว่าธรรมชาติของการวิจัยจะแตกต่างกันมาก กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงที่สุดของเหล่านี้นักชีววิทยาทางทะเลศึกษาสายพันธุ์ต่าง ๆ ที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทร นักสมุทรศาสตร์ชีวภาพประเภทอื่น ๆ อาจศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างประชากรสัตว์และพืชที่แตกต่างกันรูปแบบของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ได้รับผลกระทบจากสิ่งแวดล้อมและวิธีที่พวกเขาปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติ
รูปแบบชีวิตที่หลากหลายในมหาสมุทรรวมถึงไวรัสแบคทีเรียโปรโตซัวเชื้อราพืชและสัตว์ นักสมุทรศาสตร์ชีวภาพอาจมีภูมิหลังทางชีววิทยาทางทะเลสัตววิทยาพฤกษศาสตร์จุลชีววิทยาวิทยาไวรัสวิทยาหรือสาขาพิเศษอื่นทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของชีวิตที่ศึกษา ในการศึกษารูปแบบชีวิตที่หลากหลายนักสมุทรศาสตร์ชีวภาพอาจตรวจสอบพฤติกรรมกายวิภาคศาสตร์หรือสุขภาพของประชากรต่าง ๆ
นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาจุลชีววิทยาหรืออณูชีววิทยาในมหาสมุทรอาจศึกษาสิ่งมีชีวิตทั้งหมดหรือบางส่วน พวกเขาอาจตรวจสอบการทำงานภายในของเซลล์การสังเคราะห์โปรตีนหรือกรด deoxyribonucleic (DNA) หรือกรด ribonucleic (RNA) ของรูปแบบชีวิต ในหลายกรณีการศึกษาเหล่านี้มุ่งเน้นไปที่แบคทีเรียไวรัสและโปรโตซัวถึงแม้ว่าเซลล์ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ยังสามารถศึกษาแยกออกจากสิ่งมีชีวิตได้ สมุทรศาสตร์สมุทรศาสตร์ที่มุ่งเน้นในด้านสมุทรศาสตร์มักจะทำงานในสภาพแวดล้อมของห้องปฏิบัติการแม้ว่าจะมีคนอื่น ๆ ที่อาจทำงานในสนามเก็บตัวอย่างและติดตามประชากรของสิ่งมีชีวิตด้วยกล้องจุลทรรศน์
จุดสนใจอีกประการหนึ่งของการศึกษาสำหรับนักสมุทรศาสตร์ชีวภาพคือความหลากหลายทางชีวภาพของมหาสมุทร นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้อาจตรวจสอบวิธีการที่ประชากรต่าง ๆ มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันหรือวิธีที่พวกเขาได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม นักสมุทรศาสตร์ชีวภาพสามารถตรวจสอบผลกระทบของมลพิษการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความหนาแน่นของสารอาหารในทุกรูปแบบชีวิตในระบบนิเวศ การศึกษาสิ่งเหล่านี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจได้ดีขึ้นว่าชีวิตในมหาสมุทรได้รับผลกระทบจากพฤติกรรมของมนุษย์และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างไร
แม้ว่านักสมุทรศาสตร์มหาสมุทรมักจะเกี่ยวข้องกับการพัฒนาความเข้าใจที่มากขึ้นเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของชีวิตในมหาสมุทร แต่ก็มีการประยุกต์ใช้งานจริงสำหรับงานประเภทนี้ การรักษาทางการแพทย์สามารถค้นพบหรือพัฒนาออกมาในรูปแบบของชีวิตจากทะเล นักสมุทรศาสตร์คนอื่นอาจศึกษาประชากรสัตว์ทะเลที่มนุษย์บริโภคเป็นประจำเพื่อให้สามารถพัฒนาวิธีการจับปลาอย่างยั่งยืน
