海洋光學(xué)與物理海洋學(xué)的研究密切相關(guān)。通過測定海水的光學(xué)性質(zhì)，為研究海流、上升流、海洋峰、水團(tuán)等海洋細(xì)微結(jié)構(gòu)提供了一種有效的手段；隨機(jī)海面的光學(xué)研究，為遙測海浪方向譜建立了物理模型，并為現(xiàn)場測定海浪要素提供了快速而又有效的手段。
海洋生物初級生產(chǎn)力的研究和調(diào)查，與海中輻照度的分布、海水輻射能密度分布海中輻射能的貯存等有直接的關(guān)系。例如，探測海洋的光學(xué)遙感傳感器的波段、視場角和動態(tài)范圍等參數(shù)，都要根據(jù)海面光譜輻射的數(shù)據(jù)來確定。
海洋光學(xué)的發(fā)展與近代光學(xué)的發(fā)展密切相關(guān)，光電子學(xué)方法是海洋光學(xué)測量的主要手段。激光技術(shù)的發(fā)展，例如可調(diào)諧激光、水中新型藍(lán)-綠激光、高時(shí)間分辨率激光技術(shù)等，已成為海水激光光譜研究的重要手段，是發(fā)展海洋探測激光雷達(dá)的技術(shù)基礎(chǔ)。近代光學(xué)信息處理和信息傳遞理論，為海洋中光信息傳遞的研究及隨機(jī)量的統(tǒng)計(jì)分析研究奠定了基礎(chǔ)。
在現(xiàn)代海洋光學(xué)的基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面的研究中，還有不少課題有待于深入研究。例如，鑒于單色光輻射傳遞模型已不能滿足多光譜水色遙感的要求，必須進(jìn)一步研究海洋輻射傳遞的逆問題，尤其是淺海和表層光譜輻射傳遞、非均勻水體光譜輻射傳遞、海-氣系統(tǒng)光譜輻射傳遞逆問題的物理模型和計(jì)算方法；激光在水中單程的平衡態(tài)的傳輸過程的研究，已不能滿足激光雷達(dá)探測海洋的要求，必須深入研究窄光束反向多次散射的輻射傳遞，和非平衡態(tài)輻射傳遞模型及其計(jì)算方法。
 再如，傳統(tǒng)的船測方法已不能滿足近代海洋光學(xué)發(fā)展的要求，必須發(fā)展海洋光學(xué)參數(shù)的遙測方法，研究新的海洋光學(xué)測量模型，以發(fā)展新的測量技術(shù)和測量儀器。同時(shí)，應(yīng)著重加強(qiáng)應(yīng)用研究，在海洋光學(xué)中不斷引入近代光學(xué)方法和激光新技術(shù)，繼續(xù)開拓海洋光學(xué)在海洋開發(fā)、海洋要素的探測及海洋技術(shù)中的應(yīng)用。
海洋光學(xué)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究不斷沿用現(xiàn)代光學(xué)方法，應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。海洋光學(xué)是許多學(xué)科的交叉點(diǎn)，其發(fā)展將與現(xiàn)代光學(xué)、海洋學(xué)、空間遙感技術(shù)、信息科學(xué)等密切相關(guān)。海洋光學(xué)所取得的成就及其發(fā)展，使它已成為一門新的光學(xué)分支學(xué)科。