海洋光學(xué)與物理海洋學(xué)的研究密切相關(guān)。測(cè)定海水的光學(xué)性質(zhì)，為研究海流、上升流、海洋鋒、水團(tuán)、海洋細(xì)微結(jié)構(gòu)等提供了另一種有效的手段；隨機(jī)海面的光學(xué)研究，為遙測(cè)海浪方向譜建立了物理模型，并為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定海浪要素提供了快速而又有效的手段。海洋生物初級(jí)生產(chǎn)力（見(jiàn)海洋生物生產(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，例如輻照度為海洋初級(jí)生產(chǎn)力方程的主要參數(shù)。探測(cè)海洋的光學(xué)遙感傳感器的波段、視場(chǎng)角和動(dòng)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(lái)確定（見(jiàn)海洋光學(xué)技術(shù)）。

海洋輻射傳遞理論，是水色光學(xué)遙感方法的基礎(chǔ)。海洋光學(xué)的發(fā)展目的與近代光學(xué)的發(fā)展密切相關(guān)：光電子學(xué)方法是海洋光學(xué)測(cè)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(cè)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)。