นักเคมีทางทะเลโดยทั่วไปศึกษาเคมีของมหาสมุทรน้ำเค็มและก้นทะเล ซึ่งรวมถึงงานเกี่ยวกับผลกระทบของมลพิษต่าง ๆ หรือสิ่งเร้าภายนอกที่ส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมมหาสมุทรทั่วไป นักสมุทรศาสตร์เคมีมักจะถูกเรียกว่านักเคมีทางทะเลและงานของพวกเขาเกี่ยวข้องกับการนำวิธีการวิเคราะห์ทางเคมีมาใช้กับวิทยาศาสตร์ทางทะเลในวงกว้าง
ในหลายกรณีนักสมุทรศาสตร์ทางเคมีในยุคปัจจุบันถูกนำไปใช้ในการค้นคว้าว่าปรากฏการณ์ที่แตกต่างส่งผลกระทบต่อองค์ประกอบทางเคมีของมหาสมุทรอย่างไร หลายกรณีเหล่านี้เป็นกรณีที่เป็นค่าลบสูงเช่นการรั่วไหลของน้ำมัน นักเคมีทางทะเลอาจใช้เวลาส่วนใหญ่ของเขาหรือเธอในการทำรายละเอียดของวิธีการต่าง ๆ ที่เหตุการณ์เช่นการรั่วไหลของน้ำมันส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศของมหาสมุทรอีกครั้งผ่านการศึกษาที่ซับซ้อนมากหรือวิธีการรวบรวมข้อมูลที่เข้มงวด นั่นหมายความว่านักสมุทรศาสตร์เคมีควรทราบถึงวิธีการใช้เครื่องมือสร้างแบบจำลองทางสถิติและแหล่งข้อมูลอื่น ๆ เพื่อการวิจัยอย่างเป็นทางการ
นอกเหนือจากการรั่วไหลของน้ำมันและภัยพิบัติอื่น ๆ ที่คล้ายกันนักเคมีทางทะเลหลายคนยังศึกษาถึงผลกระทบที่ช้ากว่าของมลภาวะที่ไม่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์เดียว ตัวอย่างที่ดีของปรากฏการณ์นี้คือปรากฏการณ์การสะสมของพลาสติกในมหาสมุทร หนึ่งในบทบาทสำคัญของนักสมุทรศาสตร์เคมีและนักชีววิทยาทางทะเลต่อโลกวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันคือการศึกษาว่าชิ้นส่วนพลาสติกขนาดเล็กจำนวนมากสร้างขึ้นในมหาสมุทรได้อย่างไรและเกิดอะไรขึ้นกับพวกเขาหลังจากถูกลากไปนอกชายฝั่ง
อีกส่วนที่สำคัญของงานของนักสมุทรศาสตร์เคมีมักจะจัดการกับปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือบางคนเรียกมันว่าภาวะโลกร้อน นักเคมีทางทะเลมักจะให้การวิจัยอย่างละเอียดเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมที่กำลังเปลี่ยนแปลงและสิ่งนี้มีผลกระทบต่อส่วนต่าง ๆ ของระบบนิเวศของมหาสมุทรหรือไม่ งานวิจัยส่วนใหญ่นี้อาจมีอิทธิพลต่อการบริหารรัฐกิจในอนาคตและนักสมุทรศาสตร์เคมีด้วยวิธีการที่เป็นทางการช่วยให้มั่นใจได้ว่าผลการศึกษามีความถูกต้องและสมจริง
ถึงแม้ว่างานส่วนใหญ่ของนักสมุทรศาสตร์เคมีจะเกี่ยวข้องกับการวิจัยบนโต๊ะ แต่งานเหล่านี้บางงานอาจต้องใช้เวลามากในการวิจัยภาคสนามรวมถึงการเก็บตัวอย่าง นักสมุทรศาสตร์เคมีส่วนใหญ่ควรเตรียมตัวให้พร้อมสำหรับตัวอย่าง พวกเขายังต้องสามารถรู้วิธีจัดการกับตัวอย่างระหว่างและหลังการเก็บ ทั้งหมดนี้ทำให้ผู้เชี่ยวชาญเหล่านี้มีคุณค่าต่อโครงการชีววิทยาทางทะเล
