La biología marina no es una ciencia independiente, al contrario la ciencia de la biología más aplicada al mar. Prácticamente todas las disciplinas de la biología están representadas en la biología marina. Por ejemplo hay biólogos marinos que estudian la química básica de los elementos vivos. Otros están interesados en la vida marina como un conjunto de organismos: cómo actúan, donde viven y por qué. Otros biólogos adoptan una perspectiva global y miran la forma en que todos los océanos funcionan como un sistema.
La biología marina está fuertemente relacionada con la oceanografía, estudio científico de los océanos. Dentro de la oceanografía podemos distinguir la oceanografía geológica, que estudian el fondo del mar, oceanografía química, en practica estudian los componentes químicos de los océanos y la oceanografía física, estudiando las olas, corrientes, mareas y otros aspectos físicos del mar.
De todos modos la biología marina está estrechamente relacionada con la oceanografía biológica tanto que es imposible separarlas como disciplinas. En ocasiones podemos separarlas diciendo que los biólogos marinos tienden a estudiar los organismos que viven muy cerca de la costa, mientras los oceanógrafos se centran más en la vida en mar abierto, lejos de la costa.  Otra diferencia es que los biólogos marinos estudian la vida marina desde la perspectiva de los organismos marinos (estudiando como los organismos marinos producen materia orgánica), mientras los oceanógrafos lo hacen desde la perspectiva del océano (estudiando los ciclos de materia orgánica atraviesen el sistema).

Unas de las principales investigaciones es sobre El megalodón o megalodonte (Carcharodon megalodon o Carcharocles megalodon), nombre que significa "diente grande", La asignación taxonómica de C. megalodon se ha debatido cerca de un siglo y aún se encuentra en disputa, con dos interpretaciones principales: como Carcharodon megalodon (en la familia Lamnidae) o bien como Carcharocles megalodon (en la familia Otodontidae).El naturalista suizo, Louis Agassiz, le dio a este tiburón su nombre científico, Carcharodon megalodon, en 1835,​ en su trabajo de investigación Recherches sur les poissons fossiles​ (investigaciones sobre los peces fósiles), que completó en 1843. Como los dientes de C. megalodon son morfológicamente similares a los del gran tiburón blanco, Agassiz asignó la especie al género Carcharodon.​ Popularmente es apodado tiburón mega diente, ​ tiburón blanco gigante​ o incluso tiburón monstruo.Los fósiles más comunes de C. megalodon son sus dientes. Las características diagnósticas de los dientes de C. megalodon  incluyen: forma triangular,​ estructura robusta,​ gran tamaño,​ un borde finamente aserrado, y el cuello (base de la corona) con una visible forma de letra v.​Los dientes de C. megalodon pueden medir cerca de 180 milímetros en altura perpendicular o longitud diagonal, y son los mayores en tamaño de cualquier especie conocida de tiburón.