人类研究海洋的历史非常悠久，从海洋科学发展的历程看，可以划分为三个历史时期。从史前到18世纪末为海洋学建立以前的时期，是海洋知识逐步获取和累积的时期；从19世纪到20世纪50年代，是海洋学的建立和发展时期；自20世纪50年代末以来，为海洋科学在全世界范围内向深度和广度发展的时期。

海洋知识的累积时期(从史前到18世纪末)

　　海洋学知识的是在海洋生产实践和航海探险中开始累积的。在中国，5000年前就出现了独木舟，3000年前就出现了木帆船。公元前200～公元100 年，中国沿海航线已经畅通，并开辟了通过朝鲜半岛到达日本诸岛，绕过中南半岛到达印度和斯里兰卡等航线。据文献记载，公元12世纪初中国人已把指南针应用于航海。

　　距今4000～5000年前，居住在地中海地区的美索不达米亚、埃及和希腊克里特岛的居民，已具有一些海洋知识。公元前2000～前1000年左右，腓尼基人曾利用太阳和行星的位置确定方位，开辟了从直布罗陀海峡远航大西洋的航线，发现了加那利群岛。

　　公元前六世纪，腓尼基人通过红海，进行了环非洲的航行。公元前五世纪，出现了以地中海为中心的地图。公元八世纪到十一世纪之间，挪威人曾越过大西洋，发现了格陵兰和纽芬兰，并在那里从事渔业活动。

　　由于航线的开辟和航海活动的发展，促进了人们对海洋现象的认识，其中突出的是对潮汐现象及其成因的认识。公元前四世纪，古希腊科学家亚里士多德在《气象学》中记载了潮汐现象；古希腊皮西亚斯记录了大潮与小潮，发现了潮汐主要起因于月球；公元前二世纪，巴比伦的赛留卡斯在波斯湾对潮汐进行观察，并与地中海 (几乎无潮汐)进行了比较，还发现波斯湾日潮不相等现象。公元前一世纪，古希腊波西东尼斯在加的斯观察潮汐，发现潮差受月球相位的影响。

　　公元一世纪，中国的王充明确地指出潮汐同月相的相关性；公元八世纪，中国的窦叔蒙在《海涛志》中，不仅指出了潮汐和月相的相关性，而且论述了海洋潮汐变化逐日、逐月、逐年的周期性，建立了现知世界上最早根据月球位置推算出每月和每天高、低潮的图解表；公元11世纪，中国的燕肃在《海潮论》中分析了潮汐与太阳和月球的关系，潮汐的月变化以及形成钱塘江涌潮的地理因素等。

　　海洋生物知识随着航海也积累起来，如公元前300多年，亚里士多德在《动物志》中记载了爱琴海170多种动物；公元前二～前一世纪，中国的《尔雅》除记有海洋动物外，还有海藻的记载。

?? 古代海洋探险的另一大贡献是证实地球的形状。公元前五世纪，巴门尼德宣称地球是圆的。公元前250年左右，厄拉多塞尼计算出地球的圆周长为39690公里，与地球的实际周长十分接近，并画出了地球的经纬线，提出了绕地球航海一周的想法。

　　公元二世纪中叶，托勒密就在地图上绘有海洋，并指出大西洋和印度洋同地中海一样，是闭合的大洋，并认为地球东西两点彼此十分接近，如果向西航行，则可以抵达东端。这一观念在1300多年后，启发了哥伦布的向西远航的设想。

　　公元九～十四世纪，欧洲经历了将近600年的黑暗时代，航海探险活动处于低潮，对海洋的认识也处于停滞状态；而阿拉伯国家和中国广泛地利用季风远航到东非、东南亚和印度等地，海洋知识得到了进一步的发展。

　　十五世纪起，欧洲资本主义的产生和发展，刺激了海洋航海探险活动的开展和高涨，此后直至时七世纪，是人类历史上的海洋探险时代，史称“地理大发现”时期。其代表人物有哥伦布、达伽马、麦哲伦等。在后期的海洋探险中，科学考察的成分逐渐增多。

　　十六世纪，荷兰的巴伦支为探寻由北方通向中国和印度的航线，曾在北冰洋地区作了三次航行；十七世纪初，英国哈得孙曾屡次探索经北冰洋通向中国的航路；斯霍特于1616年到达美洲南端的合恩角；荷兰塔斯曼于1642～1643年环航澳大利亚，到达新西兰和塔斯马尼亚。这些航海在扩大、丰富海洋地理知识的同时，也或多或少做了一些有关洋流、风系等的科学考察工作，但直到英国库克的航海探险，才真正拉开海洋科学考察的序幕。

　　库克从1768年开始直至1779年去世，曾四次跨越大洋进行海洋地理考察。在1772～1775年间，他首先完成了环南极航行，探索了南极冰圈的范围。库克是继哥伦布之后在地理学上发现最多的人，南半球的海陆轮廓很大部分都是由他发现的；他还在海上精确地测量经纬度，取得了大量表层水温、海流、大洋测深及珊瑚礁等科学考察资料。

　　这一时期，海洋学方面的成果还有1497年，意大利卡博特航行到纽芬兰，发现拉布拉多寒流；1513年，西班牙阿拉米诺斯发现墨西哥湾流；1595年，荷兰范·林斯霍特编成最早的航海志，叙述了大西洋的风和海流；1686年，英国哈雷系统地研究了主要风系与主要海流的关系，后又阐述了海洋蒸发现象；1770年，美国富兰克林制作并出版了墨西哥湾流图；1799年，德国洪堡德发现了秘鲁海流等。

　　在海洋潮汐研究方面。1687年，英国牛顿用引力定律对潮汐性质作了精辟解释；1740年，瑞士伯努利提出平衡潮学说；1775年，法国拉普拉斯创立潮汐动力学理论等。

　　在海洋生物研究方面。1551年，法国贝隆等人解剖了海豚并进行了一系列的研究；1596年，中国的屠本睃撰写出海洋水产动物志《闽中海错疏》； 1674年，荷兰列文虎克最先发现海洋原生动物；1685年，英国利斯特出版《贝类学大纲》；1754和1758年，瑞典林奈出版了《植物种志》和《自然系统》，为动、植物分类学奠定了科学基础。

　　在海图方面。有中国的《郑和航海图》；哥伦布部下科萨绘制的美洲海图；1521年出现了与现代海陆分布相近的世界海图；1569年墨卡托发明正轴等角圆柱投影制图法，奠定航海制图基础；1737年出现了海底等深线图；1744年陈伦炯在《海国见闻录》中附有一张中国沿海全图等。

　　在海水盐度和蒸发方面。1670年，英国玻意耳在研究海水中盐度与密度关系基础上发表《海水盐度的观测和实验》，开创海洋化学的研究；1772年，法国拉瓦锡首先测定了海水成分，发现水是氢和氧的化合物。

　　这一时期也先后发明了一些仪器和工具，如自记最低温度深海水温计、测深器、采水器和最低最高温度计等。