海洋化学家需要阐明和解释的是，发生在一个无比巨大反应器--海洋中的大量的、复杂的化学作用和变化过程。实际上，它包括了从海洋微生物，到鲸类在内的无数海洋生物有关的所有生物化学变化。从宏观的水体循环过程和混合作用，到局部海区的物质化学变化过程。从海洋中存在着所有已知的含量非常之小，仅有水分子的百万分之一天然元素，到种类繁多的有机大分子的形成和衰亡过程等，都是化学海洋学涉足的领域，因此，可以这样说，整个海洋科学研究都与化学知识和相关的化学技术，有着十分密切的关系。这就是一般意义上的化学海洋学。

当前，随着研究的深入和广泛，化学海洋学已从研究海水中元素和物质的含量、组成、分布为主要内容的研究，进入到以研究元素存在形式和它的化学性质阶段，即海水化学模型研究阶段；从均相水体的研究，发展到非均相界面的研究。这已成为世界许多国家化学海洋学研究的前沿。例如，国际海洋界普遍关注的海-气界面、海底-海水界面、悬浮体-海水界面、生物体-海水界面、河水-海水界面等为主要内容的研究，同时，人们从多维时空入手，注重对全球变化直接发生关系的海洋生物地球化学过程，以及全球海洋通量研究。现代化学海洋学的研究对象，已从原有的简单无机物，发展到比较复杂的有机物、海洋高大分子化合物、悬浮离子的沉积物，以及海洋生物及其动植物尸体等。对研究对象来说，已从探讨研究海洋的简单化学过程，发展到多采用海洋学范围以外的一些高新技术手段等。例如，中子活化分析、质谱仪、X射线荧光分析、原子吸收光谱测定法、放射化学分析法等技术，都被用来确定海水的组成及理化分析。除此之外，各种各样的分析技术和方法，也被广泛用于海水化学成分的测定。

从化学海洋学的发展趋势来看,当前研究的重点，主要包括：①海洋生物生产力与海洋环境的化学因素的关系；②污染物质在海洋中的扩散和转移的规律；③海底沉积物的成因和演变的过程；④利用微量化学物质或核素作为示踪剂，研究水团的运动、混合、扩散速度和沉积层的地质年龄等；⑤海面微表层化学物质对海洋环境的影响；⑥化学物质在河 -海界面、海-气界面和海水-海底界面的通量和反应过程，以及这些物质在海洋中循环时所引起的效应。

化学海洋学研究范围扩大的另一个重要原因是，近几十年来，世界海洋环境被污染。海洋污染实际上是人们活动的副产物。它的内在机理是通过能量特性转换、辐射水平、化学和物理等组合影响，以及生物的分布、丰度和质量等变化，直接或间接的效应引起海洋环境有害变化。由于世界人口和每个人使用能量的不断增加，世界海洋中已检出了许多以降解形式存在的物质；海洋的某些重要污染源，例如，向海洋中排放的下水污泥和疏浚淤渣，河流排出物、船舶废弃物、溢出的油和有害化学物质、港湾碎屑、工业废弃物等，还有由脱盐工厂排出的热能、氯化烃，如滴滴涕、艾氏剂--毒杀酚类物质(主要有艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狭氏剂、七氯和毒杀酚等)。

被排入大气的废物，多沿地球表面进行水平或垂直方向的传播，其污染物的数量随时间增加而增加。要知道，这些污染物并不是长期停留在空气中，它们最终要沉降到陆地和海洋中。分散在陆地上的废异物，并不像在空气中那么容易散开。地表径流或通过地下水，又把这些废弃物，或其降解物输送到海洋之中。因此，世界大洋是那些不能在空气中或陆地上保留的各种污染物的最终汇合处。正因为如此，人们惊呼：“海洋正在死去。”拯救海洋，人们只能依靠科学技术，而在这个过程中，经常使用而且最为直接的就是海洋学，或者说是海洋化学。