Sjøvann er mye mer enn salt og vann. Kjemiske oseanografer studerer hele spekteret av oppløste elementer, gasser, organiske forbindelser og partikler, og prosessene som styrer deres distribusjon og transformasjon.

Sentrale temaer inkluderer karbonatsystemet og havforsuring, næringssykluser som begrenser primærproduksjon, tilgjengeligheten av spormetaller og skjebnen til forurensende stoffer. Analytiske metoder spenner fra titrering og spektrofotometri om bord til massespektrometri og sensorutstyrte autonome plattformer. Dataene avslører hvordan biologi, sirkulasjon og menneskelige tilførselsfaktorer samhandler for å forme havkjemi.

Kjemisk oseanografi gir viktige begrensninger for klimamodeller og for å forstå tidligere havforhold registrert i sedimenter og koraller. Den informerer også forvaltningen av kystvannskvalitet og vurderingen av nye forurensninger som mikroplast og legemidler. Samarbeid med biologer, fysikere og geologer er rutinemessig fordi kjemiske mønstre både påvirker og reflekterer fysiske og biologiske prosesser.

En enkelt vannprøve kan gi dusinvis av kjemiske målinger som til sammen forteller en detaljert historie om dens historie.