海洋初級生產力是指浮遊植物、底棲植物（包括定生海藻、紅樹和海草等高等植物）以及自養細菌等生產者通過光合作用製造有機物的能力，也稱為海洋原始生產力。一般以每天（或每年）單位麵積所固定的有機碳（或能量）來表示，即克碳/（米2·天），或千卡/（米2·小時）。
海洋初級生產力是最基本的生物生產力，是海域生產有機物或經濟產品的基礎，亦是估計海域生產力和漁業資源潛力大小的重要標誌之一。
海洋初級生產量是自養生物在單位時間、單位麵積（或體積）內生產有機物的實際數量，又稱為海洋實際初級生產量。一般以每天（或每年）單位麵積所生產的幹物質量〔克/（米2·年）〕表示。初級生產量，分為總（或毛）初級生產量（一般用PG 表示）和淨初級生產量（一般用PN 表示）。前者是指單位時間、單位麵積（或體積）內自養生物合成有機物的數量；後者則是從總（或毛）初級生產量中扣除代謝消耗量（一般用RA 表示）後的剩餘有機物量（即PN ＝PG －RA）。
測定方法
海洋植物初級生產力研究開始較晚。H.施羅德於1919年首次簡單地報道了定生藻類的初級生產力。1927年，T.蓋爾德和H.H.格蘭首先應用測氧法，即黑白瓶法，測定了海洋初級生產力。該法用黑、白瓶分別測定光合生物進行呼吸作用所消耗的氧和進行光合作用所釋放的氧，根據其差別計算出初級生產力。1952年，E.斯蒂曼·尼爾森提出14C 測定方法。該法靈敏度比測氧法高約100倍，且不需要長時間曝光培養，尤其適合於測定貧營養的大洋區的初級生產力，因而被海洋學家選用為測定初級生產力的常規方法。20世紀60年代以來，采用液體閃爍計數器，提高了對14C 的測定效率。
但測氧法和14C 法隻能測定不連續水樣中的光合作用速率，很難了解海洋浮遊植物初級生產力全貌。鑒於浮遊植物中的光合色素直接參與光合作用，通過葉綠素A、B、C 含量比例的測定，可以分析樣品中的種類組成，根據葉綠素A 的含量，可以間接地推算出初級生產力。因此，國際上現已廣泛采用葉綠素含量測定法。葉綠素含量的測定法有分光光度法和熒光光度法。70年代以來，隨著遙感技術的發展，加快了海洋初級生產力的調查研究步伐。一些學者根據海洋生態係統的平均生產力值，繪出了全球海洋初級生產力圖。不少學者還根據生物的和非生物的參數，對初級生產力進行了數學模擬研究。
各海域的初級生產力
各海域的初級生產力主要由海洋浮遊植物生產力和海洋底棲植物生產力組成。
海洋浮遊植物生產力。1941、1948和1956年，G.A.賴利等在美國長島和英格蘭沿岸測量到的生產力為15～350毫克碳/（米2·天）。較高的記錄是在非洲西南大西洋沿岸由E.斯蒂曼·尼爾森於1954年取得的，高達6000毫克碳/（米2·天）。H.U.斯韋爾德魯普於1955年繪出整個洋區浮遊植物的生產力圖。
1955、1956和1957年，M.S.多蒂在夏威夷和太平洋赤道附近作了大量調查，觀察到這個區域的浮遊植物生產力不高，隻有0.5～40毫克碳/（米2·天）。1969年，J.H.賴瑟計算不同海區浮遊植物固定碳的數量，認為大洋區浮遊植物初級生產力為（15～18）×109噸碳/年，整個海洋約為20×109噸碳/年。1970年，科布林茨·米什克根據7000個實測數據，把世界海洋水域分成5種類型，估算出世界海洋浮遊植物的初級生產力約為23×109噸碳/年。1975年，J.普拉特等訂正為31×109噸碳/年。1979年提高為45×109噸碳/年。
1980年，蘇聯K.K.馬爾科夫認為世界海洋浮遊植物的初級生產力達43×1010噸碳/年。1981年，美國C.J.道斯指出世界海洋淨初級生產力為10.74×1010噸碳/年。就三大洋來說，印度洋的平均初級生產力最高，達80克碳/（米2·年）；大西洋次之，平均為69克碳/（米2·年）；而太平洋平均生產力隻有46克碳/（米2·年）。
海洋底棲植物生產力。海洋底棲植物大都定生在海岸帶附近。近20年來，一些學者對這類植物的初級生產力進行過一些研究，但由於這類植物的生態條件差異很大，測定方法難以標準化，再加上缺乏係統的工作，因此測定和估算的數字差別很大。一般認為它們的生產力大約是海洋浮遊植物的2％～5％。據推算，大型海藻的總生產力為0.06×109噸碳/年。