Paprasčiau tariant, geologinė okeanografija yra vandenyno dugno tyrimas. Ši žemės mokslo šaka yra orientuota į vandenyno dugno geologinę struktūrą ir topografiją bei natūralius procesus, kurie sukuria ir keičia šias savybes. Šioje srityje besispecializuojantys mokslininkai taiko okeanografijos principus ir metodus, siekdami atskleisti svarbius geologinius įvykius, įvykusius prieš milijonus metų, ir numatyti, kurie gali įvykti ateityje.
Kalbant apie struktūrą, geologiniai okeanografai tiria žemės litosferos plokščių judėjimo poveikį, dėl kurio susidaro nuosėdų nuosėdos ir susidaro arba sunaikinamas vandenyno dugnas. Viena svarbi šių procesų paveikta koncentracijos sritis yra kontinentinis šelfas. Tai žemės plotas po vandenynu, esantis prie pat kranto, ir tęsiasi iki taško, kur šelfas nusileidžia ir nusileidžia į bedugnę vandenyno dugno lygumą, kurios gylis visame pasaulyje skiriasi. Išmatavę lentynos gylį konkrečiose vietose, mokslininkai gali numatyti vandens judėjimo palei pakrantę modelį, taip pat bangų, kurios gali kilti jūroje ir galiausiai pasieks sausumą, aukštį. Kontinentinio šelfo skirtumų tyrimas taip pat suteikia užuominų, padedančių įvertinti jūros lygio svyravimus įvairiuose geografiniuose regionuose, taip pat tropinių audrų poveikį.
Yra daug antrinių disciplinų, kurios patenka į geologinės okeanografijos mokslą. Pavyzdžiui, paleoklimatologija yra giliavandenių dugnų tyrimas, siekiant sukurti klimato kaitos laiko juostą, susijusią su Žemės formavimu ir pertvarkymu, taip pat su praeities ir dabarties gyvų organizmų sveikata ir biologine įvairove. Plokštelių tektonika yra žemės tektoninių plokščių, kurios yra planetos litosferoje ir kurias sukelia šiluma, generuojama iš apatinės viršutinės žemės plutos mantijos arba astenosferos, tyrimas. Daugelis geologinės okeanografijos subdisciplinų suteikia dar daugiau specializuotų studijų sričių. Pavyzdžiui, seismologija, skirta žemės drebėjimų aktyvumui tirti, yra plokščių tektonikos subkategorija.
Geologinės okeanografijos mokslininkai savo darbe naudoja įvairiausius įrankius ir įrangą. Pavyzdžiui, be palydovinių vaizdų, mokslininkai naudoja labai pažangias priemones vandenyno dugno žemėlapiams sudaryti, pvz., didelės skiriamosios gebos batimetrijos tyrimo sistemas ir šoninio skenavimo sonarus bei akustinio profiliavimo įrangą. Daugelis mokslininkų taip pat dalyvauja giliavandenių tyrinėjimų programose, tokiose kaip Vandenyno gręžimo programa (ODP), tarptautinis projektas, finansuojamas ir vykdomas JAV Nacionalinio mokslo fondo ir 22 pasaulinių partnerių, sudarančių Jungtines okeanografijos institucijas giliųjų žemės mėginių ėmimui (JOIDES). ).