يشهد علم الأحياء البحرية تطورات مستمرة ومتنوعة في العديد من المجالات. من بينها:
1- التكنولوجيا الحيوية: حيث يتم استخدام التكنولوجيا الحيوية لتحسين فهمنا لعملية التكوين الجيني للأحياء البحرية وكيفية تطورها، بالإضافة إلى تطبيقات عديدة مثل استخدام البكتيريا البحرية في العلاج الطبي وتحسين إنتاج الأغذية.
2- البحث عن الحياة في الأعماق: حيث يتم تطوير أدوات الاستكشاف البحري والأجهزة الحساسة، ما يمكن من الكشف عن أنواع وأشكال جديدة من الحياة تعيش في الأعماق البحرية.
3- البحث عن علاجات جديدة: حيث يتم استخدام الأحياء البحرية في البحث الطبي لتطوير علاجات جديدة للأمراض الإنسانية، وخاصةً في مجالات السرطان وأمراض القلب.
4- البحث عن المواد الطبيعية: حيث يتم البحث عن المواد الطبيعية التي تنتجها الأحياء البحرية كالأحماض الأمينية والفيتامينات والأحماض الدهنية، وهذا من شأنه دفع صناعة الأغذية والأدوية نحو استخدام مواد طبيعية أكثر في إنتاج منتجاتها.
5- الاستدامة البحرية: حيث يتم العمل على الحفاظ على الموارد البحرية والاستدامة البحرية بشكل عام، وذلك عن طريق دراسة طرق استخدام الموارد البحرية بشكل فعال وتنظيم صيد الأسماك والاستزراع السمكي.