化石的研究，证明人类起源于非洲大陆。但是，人类与海洋的关系却是相当久远的。公元前8000年左右，人类已经开始了捕鱼活动，借以补充游猎时俘获物的不足。到了15世纪，海洋活动已经非常频繁，除了喧嚣一时的北欧海盗船只游弋于云山雾水之间，从事图财害命活动之外，大部分是从事和平的贸易，船只来往于亚、欧、非三大洲的沿岸。

1492年，哥伦布奉西班牙女王之命，横穿大西洋，寻求通往印度之路；1497年，葡萄牙人达伽马，率领船队绕过非洲好望角，循印度洋北上，到达印度，开辟了东方航线。

1615年，在西班牙政府的支持下，麦哲伦开始了环球航行，历时三年的艰辛航海，用事实证明地球是一个球形，“天圆地方”之说终于寿终正寝。

15—16世纪，船只远涉重洋，“发现”了北美洲、南美洲，“巡礼”了非洲沿岸，“找到”了印度和其他许多岛屿。于是，这一时期被称为伟大的“地理大发现”时代，又称为周游世界活动时期。实际上，在东方，我国航海家郑和于15世纪初率领庞大船队七下西洋，其规模之大、声威之猛，都是“地理大发现”时代所不能比拟的。

英国人科克在1768—1779年间进行了三次世界航行，在航行中已经开始注意与航行有关的一些科学考察。第一次航行期间，他在悉尼到托列斯海峡一带，测量了水深、水温、海流和风，考察了珊瑚礁，绘制了发现的岛屿与大陆海岸线，以及具有水深、海流、潮流、风的海图。但是，有目的的海洋科学考察是从“挑战者”号开始的。“挑战者”号改装自一艘2000吨级英国军舰，自1872年12月至1876年5月，历时三年半，游弋于太平洋、大西洋和南极冰障附近，全部航程127650千米。它在362个点位进行了测深和生物采集，还测量了世界各地海域的地磁、海底地形、海底地质和海洋深层水温的季节变化(首先采用颠倒温度计测温)；发现世界大洋中盐类组成具有恒定性的规律；测量了海流、透明度、海洋动植物等，奠定了现代海外物理学、海洋化学、海洋地质学的基础。“挑战者”号考察报告问世之后，科学界掀起一阵波澜。原来，海洋远不是那么单调和简单，它是一个运动的、到处充满生机的浩瀚水界，有许多秘密还未为世人所知。世界各国争相效仿，于是海洋调查事业如雨后春笋般发展起来。

1831—1836年，英国的达尔文在“贝格尔号”舰上，做南半球的航行，进行了地质和生物的考察，1859年出版了《物种起源》一书，提出生物进化论，引起生物界一场巨大的革命。

1873—1875年，美国“特斯卡洛拉号”在太平洋考察了水深、水温、海底沉积物等，发现了特斯卡洛拉湾渊。

1874—1876年，德国“羚羊号”在大西洋、太平洋进行以海洋物理学为主的调查。

1877—1905年，美国“布莱克号”、“信天翁号”在西印度群岛、印度洋、太平洋上进行以浮游生物、底栖动物以及珊瑚礁为主的调查。

1882—1883年，第一届国际极地年(IPY)观测，研究南北极的气象、极光和地磁等有关现象，首先提出大气循环的报告。

1885—1915年，摩纳哥“希隆德累号”、“普伦西斯·阿里斯号”等，通过由赤道至北极圈的大西洋、北冰洋、地中海的海洋物理、生物的观测，发现了新的海洋生物和水温较高的摩纳哥海，获得了大西洋的表层海流图，出版了世界海深图，还发现地中海深层水流向大西洋等现象。

1886—1889年，俄国“勇士号”在世界航行中调查了中国海、日本海、鄂霍茨克海。(www.daowen.com)

1889年，德国“国家号”在北大西洋进行了名为“浮游生物探险”的调查，汉森进行了浮游生物的垂直和水平分布量的研究。

1893—1896年，挪威人南森乘“弗腊姆号”在格陵兰、北冰洋作横断闭合调查，其主要发现有:(1)死水现象；(2)风海流偏离风向右边30°～40°；(3)记述了北极海流系，其研究结果促使了厄克曼风海流理论的产生。

海洋调查在海洋学各个领域都有重要发现，对当时各国的政治、军事及经济都有很大的促进作用。同时也暴露了海洋调查中存在的一些问题。例如:当时的调查都是分散地进行，调查方法不统一，给海洋资料交流带来了很大困难。所以，1901年，北欧诸国召开国际海洋研究理事会。研究统一调查方法问题，丹麦人柯纽森制成供分析盐度的标准海水，并在汉森等人的帮助下，出版了海洋常用表。当时各国海洋调察员深感单船走航式调查太落后了:资料太少，又不同步。对海洋的认识，只能通过少得可怜的数据，应该向多船合作方向发展。但是，那时世界正处动荡之中，烽火连绵，战事不断，要想做到多船多国联合实非易事，只有在第二次世界大战之后，多国多船联合调查才成为可能。

1950—1958年，美国加利福尼亚大学斯克里普斯海洋研究所发起并主持了包括北太平洋在内的一系列调查，最初由秘鲁和加拿大参加，随后又有美、日、苏等十余艘调查船参加。这次联合调查，是之后进行的一系列大规模联合调查的先声。

国际地球物理年(1957—1958年，IGY)和国际地球物理合作(1959—1962年，IGC)的联合海洋考察，其规模之大是空前的，调查范围遍及世界大洋，调查船有70艘之多，参加国家达17个。

到了20世纪60年代，海洋联合调查参加国越来越多，活动也越来越多:主要有1960—1964年国际印度洋的调查；1963—1965年国际赤道大西洋合作调查；1965—1970年(后又延至1972年)黑潮及其毗邻海区合作调查等。其中1960—1964年国际印度洋调查是由联合国教科文组织发起的，有13国、36艘调查船参加，是迄今为止对印度洋规模最大的一次调查。

1970年，苏联应用几十个资料浮标站，五六艘配备有最新仪器的调查船在大西洋东部进行以海流为主的调查，由于浮标阵是按多边形方式布置的，这次调查代号取名为“多边形”。经过半年多的观测，发现在这个弱流区域内(平均流速为1cm/s)，存在着流速达10cm/s，空间尺度约为100km，时间尺度为几个月的中尺度涡旋。这一发现，立即引起海洋学界的重视。1973年3月至6月，美、英、法三国的15个研究所，利用几十个浮标、六艘调查船和两架飞机组成联合观测网，对北大西洋西部的一个弱流海区，进行了一次代号为MODE的大洋动力学实验，观测结果表明那里也存在中尺度的涡旋。

1986—1992年中、日黑潮合作调查，对台湾暖流、对马暖流的来源、路径和水文结构等提出了新的见解，对海洋锋、黑潮路径和大弯曲等有了进一步的认识。

1990年之后，世界大洋范围内的环流调查，即“WOCE”计划逐步展开；同时，热带海洋与全球大气-热带西太平洋海气耦合响应试验，即“TOGA-COARE”也在进行，调查旨在了解热带西太平洋“暖池区”通过海气耦合作用对全球气候变化的影响，从而进一步改进和完善全球海洋和大气系统模式。

无人浮标站的应用可以取得全天侯的连续资料，特别是海洋卫星遥感资料问世，开创了空间海洋学时代，海洋立体化调查终于登上历史舞台。

海洋立体观测系统是利用多种技术手段，进行综合的、三维空间的观测组合系统。它应用卫星、飞机、调查船、浮标、岸边测站、潜器、水下装置等作为观测平台，通过各种测量仪器和传输手段，实现资料的同步(或准同步)采集、实时传递和自动处理。海洋立体观测系统可以获取多参数的、完整的海洋资料，实现对海洋大面积、多层次监测，是人类深入了解海洋现象、掌握海洋时空变化规律的重要技术手段。