Изучение и охрана Океана - важнейшая обязанность человека. Большое значение при изучении Океана имеют экспедиционные суда. Они снабжены научно-исследовательскими лабораториями (например, французское судно Жака Ива Кусто). Для глубинных исследовательских работ используются специальные аппараты, батискафы. У исследователей Океана имеются приборы для измерения глубин и другие сложные инструменты (например, «Альвин» - подводное судно, опускается на глубину 2500 м).
В настоящее время все государства, объединившись, проводят исследования Океана под руководством ЮНЕСКО (отдел образования, науки и культуры в ООН).
Наряду с этим используется один из новых методов исследования - изучение Океана из космоса, ведутся работы по определению связей морских течений с атмосферой, оценке и прогнозу состава органического мира Океана.
Фотоснимки, сделанные искусственными спутниками Земли, дают возможность заранее знать состояние льда на морском пути через Северный Ледовитый океан. Также из космоса проводятся исследования по изучению рельефа дна Океана, контроль за загрязнением воды, выявление районов экологического бедствия.
В целях сохранения численности животных Океана вводятся ограничения на их лов. Например, в результате варварского, истребления синих китов возникла опасность их исчезновения.
В настоящее время некоторые государства выращивают на подводных фермах водоросли, мидий, устриц, морских улиток.
Загрязнение воды наносит большой вред животному миру Океана. Главным загрязнителем является нефть. Она попадает в воду при ее добыче со дна моря, при загрузке нефтеналивных судов, их промывке и иногда при авариях судов. Возникающий на поверхности Океана слой нефти отравляюще действует на рыб и приводит к гибели живых организмов. Кроме того, очень опасны загрязнения радиоактивными веществами. Они попадают в Океан при захоронениях на дне Океана остатков радиоактивных веществ.
В связи с этим, в целях более эффективного использования вод Океана и их охраны проводятся различные международные конференции, на которых принимаются решения, направленные на выполнение различных мер по защите и охране вод, растительных, животных и других ресурсов Мирового океана