Cheminis okeanografas paprastai tiria sūraus vandens vandenyno ir jo jūros dugno chemiją. Tai dažnai apima įvairių rūšių taršos arba išorinių dirgiklių, turinčių įtakos bendrajai vandenyno aplinkai, poveikį. Chemijos okeanografai taip pat dažnai vadinami jūrų chemikais, o jų darbas apima cheminės analizės metodą, skirtą platesniam jūrų biologijos mokslui.
Daugeliu atvejų šiais laikais chemijos okeanografams tenka užduotis ištirti, kaip įvairūs reiškiniai veikia vandenyno cheminę sudėtį. Daugelis iš jų yra labai neigiami atvejai, pavyzdžiui, naftos išsiliejimas. Cheminis okeanografas gali praleisti didžiąją laiko dalį detalizuodamas įvairius būdus, kaip įvykiai, pavyzdžiui, naftos išsiliejimas, paveikia vandenyno ekosistemą, vėlgi, atlikdamas labai sudėtingus tyrimus arba griežtus duomenų rinkimo metodus. Tai reiškia, kad cheminis okeanografas taip pat turėtų žinoti, kaip naudoti specifinius statistinio modeliavimo įrankius ir kitus išteklius oficialiems tyrimams.
Be naftos išsiliejimo ir kitų panašių katastrofų, daugelis cheminių okeanografų tiria lėtesnį taršos poveikį, nesusijusį su vienu įvykiu. Puikus to pavyzdys yra plastiko kaupimosi vandenynuose reiškinys. Vienas iš svarbiausių chemijos okeanografų ir jūrų biologų indėlių į šiuolaikinį mokslo pasaulį yra tyrimas, kaip vandenynuose susikaupia didžiuliai kiekiai mažų plastikinių daiktų ir kas nutinka juos ištraukus į jūrą.
Kita svarbi cheminio okeanografo darbo dalis dažnai bus susijusi su klimato kaitos arba, kaip kai kas ją vadina, visuotinio atšilimo problema. Nepaisant to, ar okeanografas yra susijęs su politinėmis diskusijomis, ar klimato kaita yra žmogaus sukelta, jūrų chemikas, kaip mokslininkas, dažnai pateiks išsamius tyrimus apie tai, kaip keičiasi aplinka ir kaip tai veikia įvairias vandenyno ekosistemos dalis. Didelė dalis šių tyrimų gali turėti įtakos būsimam viešajam administravimui, o chemijos okeanografai savo formaliomis metodikomis padeda užtikrinti, kad tyrimų išvados būtų tikslios ir tikroviškos.
Nors didelė cheminio okeanografo darbo dalis yra susijusi su moksliniais tyrimais, kai kuriems iš šių darbų taip pat gali prireikti daug laiko, praleisto atliekant aktyvius lauko tyrimus, įskaitant mėginių rinkimą. Dauguma cheminių okeanografų turėtų būti pasirengę nardyti mėginiams. Jie taip pat turi mokėti elgtis su mėginiais rinkimo metu ir po jo. Visa tai daro šiuos specialistus vertingais jūrų biologijos projektui.