วงแหวนแห่งไฟรอบมหาสมุทรแปซิฟิกกับการปะทุของภูเขาไฟและกิจกรรมเกี่ยวกับแผ่นดินไหวเป็นภัยคุกคามที่ใหญ่หลวง การที่จะสามารถเตือนภัยล่วงหน้าเกี่ยวกับเหตุการณ์ร้ายแรงเหล่านี้จะต้องมีข้อมูล, รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับธรณีวิทยาทางทะเลและสภาพแวดล้อมของชายฝั่งและหมู่เกาะรูปโค้ง

การศึกษาชายฝั่ง การผุพัง การตกตะกอนของทะเลลึกและการละลายของแคลเซียมคาร์บอเนตในสภาพแวดล้อมทางทะเลต่าง ๆ มีผลกระทบที่สำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก

การศึกษาและการค้นพบเทือกเขากลางสมุทรและปล่องแบบน้ำร้อนครั้งแรกในทะเลแดงและต้อมาที่เทือกเขากลางสมุทรแปซิฟิกตะวันออกและเทือกเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติกทำให้กลายเป็นพื้นที่สำคัญในการวิจัยธรณีวิทยาทางทะเล อิกซ์ตรีโมไฟล์ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่เติบโตได้ดีในภาวะสุดขั้วในปล่องแบบน้ำร้อนทำให้เกิดความเข้าใจใหม่ว่าสิ่งมีชีวิตบนโลกอาจเริ่มต้นจากสภาพแวดล้อมเช่นนี้

ร่องลึกก้นสมุทรเป็นภูมิประเทศที่มีลักษณะยาว แคบ และโค้ง และถือว่าเป็นส่วนของมหาสมุทรที่ลึกที่สุด ร่องลึกก้นสมุทรมาเรียนาเป็นร่องลึกก้นสมุทรที่ลึกที่สุดในโลก เป็นร่องลึกที่เกิดจากแผ่นแปซิฟิกมุดตัวลงไปใต้แผ่นทะเลฟิลิปปิน