Enkelt uttryckt är geologisk oceanografi studiet av havsbotten. Denna gren av geovetenskapen är fokuserad på havsbottens geologiska struktur och topografi och de naturliga processer som skapar och modifierar dessa egenskaper. Forskare som specialiserar sig på detta område tillämpar oceanografiska principer och tekniker för att avslöja viktiga geologiska händelser som har inträffat för miljoner år sedan, samt för att förutsäga dem som sannolikt kommer att inträffa i framtiden.
När det gäller struktur studerar geologiska oceanografer effekterna av rörelsen av jordens litosfäriska plattor, vilket resulterar i sedimentära avlagringar och bildning eller förstörelse av havsbotten. Ett anmärkningsvärt koncentrationsområde som påverkas av dessa processer är kontinentalsockeln. Detta är landområdet under havet strax utanför stranden och sträcker sig till den punkt där hyllan sluttar och går ner till havsbottens avgrundsslätta, vars djup varierar över jordklotet. Genom att mäta djupet på hyllan på specifika platser kan forskare förutsäga rörelsemönstret för vatten längs kusten, såväl som höjden av vågor som kan förväntas initiera offshore och så småningom nå land. Att studera variationer på kontinentalsockeln ger också ledtrådar som hjälper till att uppskatta fluktuationer i havsnivån i olika geografiska regioner, såväl som effekterna av tropiska stormar.
Det finns många sekundära discipliner som faller under vetenskapen om geologisk oceanografi. Till exempel är paleoklimatologi studiet av djuphavsbottnar för att konstruera en tidslinje för klimatförändringar när det gäller att forma och omforma jorden, såväl som hälsan och den biologiska mångfalden hos tidigare och nuvarande levande organismer. Plattektonik är studiet av jordens tektoniska plattor, som finns på planetens litosfär och utlöses att migrera på grund av värme som genereras från den underliggande övre manteln av jordskorpan, eller astenosfären. Många underdiscipliner av geologisk oceanografi ger ännu mer specialiserade studieområden. Till exempel är seismologi, som ägnas åt studiet av jordbävningsaktivitet, en underkategori av plattektonik.
Geologiska oceanografiforskare använder en mängd olika verktyg och utrustning i sitt arbete. Till exempel, förutom satellitbilder, använder forskare mycket avancerade instrument för att kartlägga havsbotten, såsom högupplösta undersökningssystem för strängbatymetri och sidoskanning av ekolod och akustisk profileringsutrustning. Många forskare deltar också i djuphavsutforskningsprogram, såsom Ocean Drilling Program (ODP), ett internationellt projekt som finansieras och drivs av US National Science Foundation och 22 globala partners som utgör Joint Oceanographic Institutions for Deep Earth Sampling (JOIDES) ).