Zoals je misschien al geraden had, bestuderen mariene biologen oceaanorganismen. De oceanen bevatten echter naar schatting een miljoen of meer soorten. Niemand zal ze allemaal kunnen bestuderen, zelfs niet op het meest oppervlakkige niveau. Zoals met de meeste wetenschappers, specialiseren mariene biologen zich. De dieren en andere organismen die een zeebioloog kan kiezen om te bestuderen, variëren van de gigantische, zoals de grote walvissen, tot de onopvallende, zoals een soort plankton.
Algen -- Fycologie
De studie van zeealgen is lang niet zo saai als het op het eerste gezicht lijkt. Algen zijn geen planten, maar sommige zien eruit als planten. In de oceanen zijn al die zeewieren algen. Terwijl kelpbossen een bizarre habitat vormen, zijn enkele van de belangrijkste algen veel kleiner. Fytoplankton - vrij zwevende algen - vormen de basis van de meeste voedselwebben in de oceaan. De meeste vissen en zeezoogdieren zijn uiteindelijk afhankelijk van fytoplankton. Bovendien produceren ze ook veel van 's werelds zuurstof. Aan de andere kant veroorzaakt algenbloei dode zones in de oceaan, waardoor vissen worden gedood en enorme delen van de oceaan schadelijk zijn voor het meeste leven.
Vis -- Ichthyologie
De studie van vissen heeft duidelijke praktische toepassingen sinds we ze eten. Om de overexploitatie van oceaanvisbestanden te voorkomen, is met name de inbreng van mariene biologen vereist ichtyologen, maar of politici enige aandacht zullen schenken aan hun advies is een andere zaak geheel. Andere vissen, zoals haaien, moeten worden bestudeerd om te helpen bij de instandhoudingsinspanningen. Over zelfs de meest voorkomende soorten is nog niet veel bekend.
Ongewervelde dieren -- Zoölogie van ongewervelde dieren
Het bestuderen van ongewervelde zeedieren - dieren zonder ruggengraat - betekent niet noodzakelijkerwijs dat je de hele dag zeepokken moet tellen. Zoölogie van ongewervelde dieren is een enorm veld dat zeedieren omvat, variërend van reuzeninktvissen tot mosselen. Het omvat belangrijke voedselsoorten, zoals kreeften en krabben, ecologisch vitale dieren, zoals rifbouwende koralen, ongedierte, zoals de doornenkroon op de verkeerde plaats, en extreem ongrijpbare dieren, zoals de diepwonende vampier inktvis. Sommige ongewervelde zeedieren zijn zeer intelligent; het is bijvoorbeeld bekend dat octopussen gereedschappen gebruiken. Andere ongewervelde dieren, zoals de sierlijke en felgekleurde zeeslakken, zijn buitengewoon mooi.
Zoogdieren -- Zoölogie van zoogdieren
De studie van zeezoogdieren lijkt misschien de meest direct aansprekende specialiteit, en er is genoeg ruimte voor meer studie. Ondanks hun omvang bestaan er enorme hiaten in onze kennis van walvissen, zeehonden, dolfijnen en doejongs. Wetenschappers weten nog steeds niet helemaal zeker wat narwallen met hun slagtanden doen. Afgezien van intrinsieke interesse, kunnen mariene biologen deze dieren bestuderen om manieren te vinden om ze te beschermen of om hun impact op de visserij te bepalen. Onlangs is bijvoorbeeld ontdekt dat walvissen en mogelijk zelfs zeehonden de vispopulaties daadwerkelijk kunnen ondersteunen door voedselrijk water naar de oppervlakte te brengen.