Okeanografia, jota kutsutaan myös meritieteeksi tai meritieteeksi, on valtava tiede, jota pidetään maantieteiden haarana. Okeanografia on monitieteinen tiede, joka hyödyntää biologian, kemian, geologian, meteorologian ja fysiikan oivalluksia analysoidakseen merivirtoja, meren ekosysteemejä, valtameren myrskyjä, aaltoja, valtamerilevyjä ja merenpohjan ominaisuuksia, mukaan lukien eksoottiset biomit, kuten kylmät vuodot ja hydrotermiset tuuletusaukot. Moderni valtamerentutkimus alkoi 1760-luvulla tieteellisten tutkimusmatkailijoiden, kuten brittiläisen James Cookin ja ranskalaisen Antoine de Bougainvillen, kanssa, jotka sisälsivät meritieteellisiä havaintoja matkoihinsa.
Okeanografia on jaettu neljään yleiseen luokkaan: biologinen valtamerentutkimus (meren valtamerenografia), meren eliöstön ja niiden vuorovaikutuksen tutkimus; kemiallinen okeanografia (merikemia), joka tutkii valtamerien kemiaa, sekä menneitä että nykyisiä, ja tapaa, jolla se on vuorovaikutuksessa ilmakehän ja hiilikierron kanssa; geologinen okeanografia (merigeologia), joka tutkii merenpohjan geologista rakennetta, mukaan lukien eri valtameren tektonisten levyjen liike ja vuorovaikutus; ja fyysinen valtamerentutkimus (merifysiikka), jossa tutkitaan valtamerien fysiikkaa, mukaan lukien monimutkaiset tavat, joilla valo, ääni ja radioaallot kulkevat valtameren yli. Okeanografiaa käytetään myös voimakkaasti valtameren suunnittelussa, kaupallisissa tai tieteellisissä hankkeissa, joihin kuuluu öljynporauslauttojen, laivojen, satamien ja ehkä tulevaisuudessa kelluvien kaupunkien rakentaminen.
Monet meritieteen tärkeistä ensimmäisistä löydöistä tehtiin 19-luvun puolivälissä. Sir James Clark Ross johti syvänmeren ensimmäisen modernin kuulustelun (etsintä heijastavien ääniaaltojen kanssa). Charles Darwin, joka on kuuluisa evoluutioteoriansa keksimisestä, julkaisi joitakin ensimmäisiä riuttoja ja atolleja käsitteleviä asiakirjoja 1830 -luvulla. Mannerhyllyt, jyrkät pudotukset, joita tavallisesti esiintyy 80 kilometriä (50 mailia) maailmanlaajuisesti, löydettiin vuonna 1850. Mannerhyllyjen läsnäoloa käytettiin lopulta tukemaan mantereen ajelehtimisen teorioita.
Jotkut innovatiivisimmista meritieteellisistä töistä toisen maailmansodan jälkeen ovat suorittaneet syvänmeren sukellusveneet, kuten kuuluisa Alvin, joka on ollut toiminnassa vuodesta 1964. Näiden upotettavien laitteiden avulla merentutkijat ovat tutkineet Titanicin hylkyjä ja havainneet merenpohjan biomit täysin itsenäisiksi Auringon valosta ja saavutti maanpinnan alimman pisteen, Challenger Deepin Marianasin kaivossa Länsi -Tyynellämerellä.