Den oceanografiska enheten utför såväl grundforskning som tillämpad forskning med direkt nytta för samhället. Forskningen gör att SMHI kan tillhandahålla tjänster direkt till allmänheten. Prognosen för havsisens utbredning, för havets högvattenstånd längs den svenska kusten samt risken för skadliga alger och syrebrist i djupa Östersjön är exempel på tjänster som är resultat av den egna forskningen.
En prioriterad fråga är att undersöka effekterna av antropogena processer i Östersjö- och Nordsjöregionen, dvs. effekter av mänsklig påverkan. Den förväntade globala uppvärmningen, hotet om fortsatt övergödning samt den intensiva ekonomiska tillväxten gör den här regionen mycket sårbar för klimatförändringar.
Klimatförändring är ett globalt fenomen, där förändringar långt bort kan ha stor påverkan på det lokala klimatet i området. Därför fokuserar forskarna inte bara på Europa, utan även Arktis, Svarta havet, de sibiriska kusthaven och det globala klimatet.
SMHIs oceanografiska forskningsenhet använder en kombination av matematiska modeller och direkta oceanografiska mätningar. Modellerna har olika komplexa beskrivningar av de fysikaliska villkoren och ekosystemsvillkoren, från kustnära områden till öppet hav. Det pågår en ständig utveckling av modellerna och modeller och observationsdata används ofta brett, i ett tvärvetenskapligt och internationellt forskarsamhälle.