شناخت آب و هوای دریایی به درک سیستم پیچیدة اتمسفر، زمین و اقیانوس وابسته است. اقیانوس مقادیر شگرفی گرما، آب شیرین و کربن را به خود جذب کرده و از این رو همچون ”حافظه“ اتمسفر و زمین نقش ایفا میکند. هر چند که آب و هوا را می توان از اتمسفر پیش بینی نمود ولی این ترکیب پیچیدة اقیانوس، اتمسفر وتودههای خشکی است که درطولانی مدت، روند آب و هوایی را تعیین میکند. در فراتر ازنقش اقیانوس بعنوان منبع آب، گرما و کربن، دنیای اقیانوس -به صورت فعال- بر اتمسفر تأثیر می گذارد که در بحث پدیدة ال نینو به آن خواهیم پرداخت. اقیانوس همچنین نقش محیط کشت فیتوپلانکتونها بعنوان جلبکهایی در مقیاس میکروسکوپی (microalgae) را بازی میکند.
فیتوپلانکتونها به دلیل تولید اکسیژن بعنوان فرآوردة فتوسنتزی خود و در نتیجه تولید باروری اولیة زمین به میزان حدود 50 درصد، از ذخایر بی همتای کرة زمین هستند؛ چراکه غذاهای دریایی و صنعت ماهیگیری و در نهایت باروری جهان اقیانوسی، انعکاسی از باروری اولیة فیتوپلانکتونی است.
1- با توجه به ایتکه حیات از دریاها و اقیانوسها سرچشمه گرفته و بخش اعظمی از موجودات زنده در دریاها وجود دارند بنابراین دریاها یکی از منابع عظیم ذخایر ژنتیکی بشمار می‌روند.
2- دریاها ،دارای طیف وسیعی از شرایط محیطی می‌باشند این شرایط شامل تغییرات دمایی زیاد ( از آب‌های سرد قطبی 20- درجه سانتی گراد تا آب‌های گرم)، فشار زیاد در اعماق اقیانوس ها ،کمبود نور، غلظت بالای نمک می‌باشد، بنابراین سازگاری موجودات دریایی با شرایط فوق منجر به ایجاد ساختارها و مسیر‌های متابولیکی، مکانیسم‌های دفاعی و سیستم‌های تکثیر منحصر به فردی در آنان شده است که مورد هدف علم بیو تکنولوژی می‌باشد.
دریاها و اقیانوس ها بیش از 70 درصد سطح زمین را تشکیل می‌دهند و از طرفی بیشتر از80 درصد موجودات زنده فقط در اکوسیستم‌های آبی وجود دارند، بنابراین اقیانوس ها بزرگترین منبع حیات در کره زمین به شمار می‌آیند. دریاها و اقیانوس ها به عنوان یک منبع غنی از تنوع بیولوژیکی و شیمیایی نیز مطرح می‌باشند. این تنوع شامل ترکیبات شیمیایی خاص جهت تولیدات صنعتی و پزشکی ،لوازم آرایشی، منابع غذایی ،شناساگرهای ملکولی ،آنزیم ها و مواد مورد استفاده در کشاورزی و شیلات می‌باشد.
در حقیقت بخش اعظمی از موجودات دریایی (بخصوص میکروارگانیسمها) هنوز ناشناخته باقی مانده که به تدریج در حال شناسایی می‌باشند حتی در مورد موجودات زنده شناخته شده نیز اطلاعات کافی و کارا جهت بهره برداری از آنها بدست نیامده است و این در حالیست که هزاران ترکیب شیمیایی خاص تنها از تعداد کمی از این موجودات بدست آمده است.
از آنجائیکه با استفاده از تکنیک‌های مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی می‌توان نسبت به تولید محصولات صنعتی ،پزشکی ،کشاورزی و غیره با کیفیت و کمیت بهتر و قیمت ارزانتر اقدام نمود، و از طرفی دریاها از پتانسیل زیادی در این زمینه برخوردار می‌باشند، استفاده از روشهای بیوتکنولوژی می‌تواند نیاز‌های زیادی را برطرف نماید.
بیوتکنولوژی دریایی به عنوان "اکتشاف و استفاده از توانایی های ارگانیسم های دریایی در کل، سلول، یا سطح مولکولی، برای ارائه راه حل برای مشکلات امروز، با استفاده از تکنولوژی برای پیشبرد درک و در دسترس بودن مواد زیست شناسی دریایی. "