Η θαλάσσια οικολογία είναι ο κλάδος της οικολογικής επιστήμης που ασχολείται με τους οργανισμούς που ζουν μέσα ή κοντά στον ωκεανό, τις συμπεριφορές τους και τις αλληλεπιδράσεις τους με το περιβάλλον. Το εύρος των μελετών στη θαλάσσια οικολογία μπορεί να ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό, από την εξέταση μονοκύτταρων μικροοργανισμών έως την έρευνα των παγκόσμιων επιπτώσεων της ρύπανσης και της ανθρώπινης δραστηριότητας. Οι επιστήμονες μπορεί να παρατηρήσουν έναν συγκεκριμένο πληθυσμό οργανισμών, προσδιορίζοντας τις συμπεριφορές και τις σχέσεις τους ή να ερευνήσουν ολόκληρους θαλάσσιους βιότοπους για να δουν πώς διαφορετικοί ζωντανοί και μη ζωντανοί παράγοντες συμβάλλουν στο συνολικό οικοσύστημα.
Οι ερευνητές που μελετούν τη θαλάσσια οικολογία συχνά επικεντρώνονται στη συμπεριφορά και τις προσαρμογές των ζώων. Για παράδειγμα, ένας επιστήμονας μπορεί να παρατηρήσει έναν συγκεκριμένο πληθυσμό θαλάσσιων οργανισμών για να ανακαλύψει πώς βρίσκουν τροφή, ζευγαρώνουν, αλληλεπιδρούν με άλλα είδη και προσαρμόζονται στις περιβαλλοντικές συνθήκες. Αυτός ή αυτή μπορεί να επανεξετάσει μια ομάδα οργανισμών με την πάροδο του χρόνου για να αξιολογήσει την αναπαραγωγική τους επιτυχία, τα πρότυπα μετανάστευσης, τον αριθμό πληθυσμού και τις αντιδράσεις τους σε διαφορετικούς τύπους καιρικών συνθηκών.
Οι επιστήμονες που ειδικεύονται στην οικολογία των οικοσυστημάτων μπορεί να περάσουν μήνες ή και χρόνια ερευνώντας μια συγκεκριμένη περιοχή, όπως μια ακτογραμμή, για να ανακαλύψουν τις διάφορες επιπτώσεις που έχουν τόσο τα ζωντανά όσο και τα μη ζωντανά συστατικά στο τοπικό περιβάλλον. Διερευνούν τους διαφορετικούς τύπους γηγενών φυτών και ζώων και τις αλληλεπιδράσεις τους μέσα σε ένα οικοσύστημα. Οι επιστήμονες της θάλασσας εξετάζουν συχνά τις επιπτώσεις των μη ζωντανών μεταβλητών, όπως το φως, η θερμοκρασία και η αλατότητα του νερού, σε πληθυσμούς ζωντανών όντων. Μπορούν επίσης να προσπαθήσουν να προσδιορίσουν πώς οι ανθρώπινες ενέργειες και τα μη ιθαγενή θαλάσσια είδη επηρεάζουν την ευημερία ενός οικοσυστήματος.
Εκτός από τις επιτόπιες παρατηρήσεις και μελέτες, η θαλάσσια οικολογία μπορεί να συμβεί σε εργαστηριακό περιβάλλον. Οι θαλάσσιοι οικολόγοι χρησιμοποιούν συνήθως μικροσκόπια και άλλο εργαστηριακό εξοπλισμό για την ανάλυση δειγμάτων εδάφους, αέρα, νερού και ζωντανής ύλης. Μπορεί να προσπαθήσουν να προσδιορίσουν πώς έχουν αλλάξει τα επίπεδα ρύπανσης ή η ποιότητα του νερού με την πάροδο του χρόνου και πώς διαφορετικοί οργανισμοί έχουν προσαρμοστεί σε τέτοιες περιβαλλοντικές αλλαγές. Οι εργαστηριακοί επιστήμονες μελετούν βακτήρια, φύκια ή άλλους μικροοργανισμούς για να μάθουν περισσότερα για τους ρόλους τους σε ένα οικοσύστημα.
Πολλοί θαλάσσιοι οικολόγοι εργάζονται για κυβερνητικές υπηρεσίες και μη κερδοσκοπικούς περιβαλλοντικούς οργανισμούς για την προώθηση των προσπαθειών διατήρησης και προστασίας. Οι ειδικοί στη θαλάσσια οικολογία που εργάζονται για την κυβέρνηση κάνουν συχνά ξεναγήσεις, ομιλίες και σεμινάρια για να εκπαιδεύσουν το ευρύ κοινό σχετικά με τη σημασία των θαλάσσιων οικοσυστημάτων και τι μπορούν να κάνουν οι άνθρωποι για την καλύτερη προστασία τους. Όσοι εργάζονται για μη κερδοσκοπικούς οργανισμούς ενδέχεται να οδηγήσουν έργα καθαρισμού για την αποκατάσταση κατεστραμμένων ακτών και πισινών παλίρροιας. Ένας μορφωμένος, ενδιαφερόμενος πληθυσμός μπορεί να λάβει πολλά μέτρα για να διασφαλίσει ότι τα θαλάσσια φυτά, τα ζώα και το περιβάλλον τους θα συνεχίσουν να ευδοκιμούν.