Havvand er langt mere end salt og vand. Kemiske oceanografer studerer hele spektret af opløste grundstoffer, gasser, organiske forbindelser og partikler, samt de processer, der styrer deres fordeling og transformationer.

Nøgleemner omfatter karbonatsystemet og havets forsuring, næringsstofkredsløb, der begrænser primærproduktion, tilgængeligheden af ​​spormetaller og forurenende stoffers skæbne. Analytiske metoder spænder fra titrering og spektrofotometri om bord på skibe til massespektrometri og sensorudstyrede autonome platforme. Dataene afslører, hvordan biologi, cirkulation og menneskelige input interagerer og former havets kemi.

Kemisk oceanografi leverer essentielle begrænsninger for klimamodeller og for forståelsen af ​​tidligere havforhold registreret i sedimenter og koraller. Den informerer også forvaltningen af ​​kystvandskvaliteten og vurderingen af ​​nye forurenende stoffer såsom mikroplast og lægemidler. Samarbejde med biologer, fysikere og geologer er rutinemæssigt, fordi kemiske mønstre både påvirker og afspejler fysiske og biologiske processer.

En enkelt vandprøve kan give snesevis af kemiske målinger, der tilsammen fortæller en detaljeret historie om dens historie.