Η βιολογική ωκεανογραφία είναι η μελέτη όλης της ζωής στον ωκεανό. Διακρινόμενη από τη θαλάσσια βιολογία, η οποία εστιάζει στη βιολογία συγκεκριμένων θαλάσσιων πλασμάτων, η βιολογική ωκεανογραφία επιδιώκει να κατανοήσει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ όλων των επιπέδων της ζωής στον ωκεανό και του περιβάλλοντος τους. Αυτός ο σχετικά νέος επιστημονικός κλάδος έχει γίνει ολοένα και πιο σημαντικός τον 21ο αιώνα, καθώς βιολόγοι και άλλοι επιστημονικοί ειδικοί προσπαθούν να κατανοήσουν τις αλλαγές που συμβαίνουν στον ωκεανό που επηρεάζουν μορφές ζωής, από μικροσκοπικά βακτήρια έως τη μεγάλη μπλε φάλαινα.
Η κατανόηση της οικολογίας του ωκεανού είναι η κύρια επιδίωξη της βιολογικής ωκεανογραφίας. Μερικές από τις κοινές περιοχές του πεδίου περιλαμβάνουν την κατανόηση του πώς οι πληθυσμοί διαφορετικών ειδών αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, πώς σχηματίζονται οι τροφικές αλυσίδες και η επίδραση της θερμοκρασίας, των χημικών και γεωλογικών αλλαγών στη θαλάσσια ζωή. Ενώ ορισμένες μελέτες μπορεί να επικεντρώνονται σε ένα συγκεκριμένο θαλάσσιο είδος ή οργανισμό, οι ωκεανογράφοι συχνά έχουν μια ευρύτερη άποψη, προσπαθώντας να κατανοήσουν πώς ένα μελετημένο φαινόμενο ή είδος επηρεάζει το θαλάσσιο περιβάλλον ως σύνολο. Αυτή η ευρεία άποψη απαιτεί συχνά την ενοποίηση πολλών διαφορετικών επιστημονικών τομέων, όπως η χημεία, η γεωλογία, ακόμη και η φυσική.
Ενώ κάποια βιολογική ωκεανογραφία διεξάγεται μέσω μελετών στη θάλασσα, μεγάλο μέρος της εργασίας σε αυτόν τον εκτεταμένο κλάδο γίνεται επίσης σε εργαστήρια. Η μελέτη μικροσκοπικών οργανισμών, για παράδειγμα, γίνεται συχνά σε εργαστηριακό περιβάλλον, καθώς είναι σχεδόν αδύνατο να εξεταστούν αυτά τα πλάσματα στο φυσικό τους περιβάλλον. Σε ένα περιβάλλον ωκεανού, η βιολογική ωκεανογραφία συχνά περιλαμβάνει τη χρήση υποβρύχιων ερευνητικών σκαφών, συμπεριλαμβανομένων υποβρυχίων, εξοπλισμού σόναρ και αδιάβροχων καμερών, προκειμένου να παρατηρηθεί και να μελετηθεί το ευρύ φάσμα της αόρατης οικολογίας από πάνω από την επιφάνεια. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι ένας επιμέρους κλάδος της ωκεανογραφίας είναι η μηχανική και η βελτίωση του εξοπλισμού για χρήση σε βιολογικές μελέτες.
Τον 20ο αιώνα, καταβλήθηκαν πολλές προσπάθειες απλώς για να κατανοήσουμε τι ακριβώς βρισκόταν κάτω από τα αδιαφανή νερά της θάλασσας. Τώρα που τα βάθη είναι κάπως καλύτερα κατανοητά, η βιολογική ωκεανογραφία του 21ου αιώνα τείνει να επικεντρωθεί σε ζητήματα όπως η αλληλεπίδραση πληθυσμού, η διατήρηση και η κατανόηση του μεταβαλλόμενου κλίματος του ωκεανού. Η σχέση των ωκεανών με την υπερθέρμανση του πλανήτη είναι πρωταρχική πηγή μελέτης για τους ωκεανογράφους. Πολλοί ωκεανογράφοι μελετούν πώς ο ωκεανός απορροφά και διαχειρίζεται κρίσιμα στοιχεία όπως ο άνθρακας και το άζωτο, για να προσπαθήσουν να κατανοήσουν πώς μπορεί να αλλάξει η θαλάσσια οικολογία καθώς αυξάνεται η ρύπανση.
Η μελέτη της βιολογικής ωκεανογραφίας είναι το κλειδί για την κατανόηση του πώς λειτουργεί η ζωή κάτω από τα κύματα. Εκτός από την έρευνα των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής και της οξίνισης των θαλάσσιων υδάτων, οι ωκεανογράφοι είναι συχνά βασικοί παίκτες στη χάραξη περιβαλλοντικής πολιτικής με στόχο τη διατήρηση της ζωής στον ωκεανό. Προκειμένου να διασφαλίσουν το μέλλον της δικής τους πειθαρχίας, καθώς και το μέλλον της θαλάσσιας οικολογίας, οι ωκεανογράφοι διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην έρευνα και τη δράση για τη διατήρηση.