在海上航行的輪船必須隨時知道船體下麵的水深。
每艘輪船都應裝備回聲測深儀。這種儀器的換能器裝在輪船的底殼上，或者拖在輪船後麵，發出短促的聲脈衝，到達海底被海底的分界麵反射回來，接收到回波後，用電子線路進行計算，把結果顯示在圖像記錄上，看上去跟實際的海底輪廓一樣，很形象。當然也可以轉換成數字讀出來，或者記錄在計算機裏。測深儀是輪船必備的導航儀器。要想畫出海圖，大麵積地測量海底的地形地貌，隻在航行途中測出輪船正下方一條線的深度是不夠的。用多波束測深儀可以同時向一個扇麵發射幾十束聲脈衝，分別射向不同的角度，在不同的地方到達海底，就能同時測出垂直於輪船航行的路徑上的幾十個點的水深，於是輪船每航行一條航線就能掃過一條帶，效率就高多了。在設計下一條航線時，使下一次掃過的帶和上一次稍微重疊一點，這樣整個海底就盡收眼底了。地貌儀的換能器也是拖在輪船後麵的，分別向左右兩邊斜著發射波束比較寬的聲脈衝，就能將航線兩側海底的高低不平的地貌記錄下來。海底表麵有時有一層稀泥，並不妨礙輪船通過，但稀泥下麵的硬底卻是行船的障礙，這就要使用高低兩種頻率的測深儀，低頻能穿透稀泥，從硬底反射回來，較高的頻率穿不透稀泥，從稀泥層與水的界麵反射回來，就能同時測出兩層海底的深度了。選擇多種頻率的聲波探測大洋底部，還能探出錳結核的有無和多少。用比測深儀所用的聲波頻率更低、穿透力更強的聲脈衝發射到海水中，有一部分聲能穿透進入海底的沉積物中，從海底界麵和各層地質結構的界麵反射回來，記錄下來就是海底以下的地層的結構圖。這種結構圖很像一幅山水畫，有經驗的人能從中看出海底地層的情況，一般人卻難以判讀。用計算機把專家們的判讀經驗集中起來，存在計算機裏當做字典，用以判斷海上測量的結果，對於了解海底以下的地層結構，也能做到八九不離十。
在海底需要定位的目標上布上隔一段時間會自動發出一個聲脈衝的聲信標，從它發出的信號就能找到它了。
如果有3個布設在海底的聲信標發出聲脈衝，在船上接收，接收器到3個聲信標的距離有差異，接收到3個聲信標發出的信號的時間也有差異，根據這個差異可以算出3個目標相對於船的位置。倒過來，海底隻有1個目標，而船上在3個位置各放置一個接收器，也能計算出相對位置來。
用聲呐還可以像電視一樣看到海底物體的圖像和水中目標的模樣，能傳遞電話、電視和電報等信息。聲傳遞的信號還可以控製和操縱水下的設備、工具和潛水器。
人們雖然研製出了許多種聲呐，可是在很多方麵並沒有超過海豚。聲呐的結構很複雜，大的有幾噸重，很難裝在船上使用，耗電也有幾百千瓦。而“海豚的聲呐”隻不過是頭部的一小部分，可是用起來卻是那麼得心應手，使人造聲呐望塵莫及。人們唯一可以引為驕傲的，就是人造聲呐有先進的顯示、記錄係統，可以傳授給別人，而“海豚的聲呐”隻能自己用。
聲探測是人們認識海洋的重要方法之一，特別是在水下探測方麵，聲探測更是人們認識海洋的唯一方法。
巡天遙看四大洋
將傳感器放在海水裏能直接測出海洋某個要素的實際數據，用聲學方法能在海水裏測出附近一些要素的數據，而不用和它接觸。可是這些方法應用的範圍畢竟是有限的。
人造地球衛星發射升空後，沿著一定的軌道環繞地球旋轉，每天轉很多圈。極軌衛星的軌道通過兩極，每次錯過一個角度，轉幾圈後就能覆蓋整個地球表麵，沒有遺漏和空白。衛星可以攜帶儀器，巡天遙看四大洋，從天上對海洋的一些要素進行遙感，也就是遠距離測量。
衛星上通常搭載著光波和電磁波儀器。光波儀器是被動的，本身不發射光信號，隻是接收從海麵一定的小區域散射回來的太陽光。海麵的溫度不同，散射的紅外光的強度也不同，用光波儀器就能遙感海麵的水溫。
海麵渾濁度、汙染程度和初級生產力等發生變化，散射的各種波長的光也發生變化。人們把各種波長、不同強度的光的總和叫做光譜，分析接收到的光譜就能知道海麵的狀況。電磁波儀器大部分是主動的，能發射出複雜的電磁波，射到海麵上，散射一部分回來，分析散射回來的電磁波就可得到海麵要素的數據。少部分電磁波儀器是被動的，隻能接收海麵的電磁輻射。用電磁波探測海麵就像用聲波探測海水和海底一樣，可以測出海麵波浪、海流、海平麵的高度、海麵的汙染、海冰、海麵溫度、鹽度、海麵以上風的情況，還能推測海底的輪廓和海底地形。衛星上還有多個通信用的頻道，可以將測得的海麵各處的各種數據向陸上的基地轉發。
2002年5月15日，我國成功發射“海洋一號”衛星。
該衛星是我國第一顆用於海洋開發利用的試驗型應用衛星。通過對海洋水色要素（葉綠素含量、懸浮泥沙）的探測，為海洋生物資源開發利用、海洋汙染監測、防治海岸帶資源開發和海洋科學研究等領域服務。
衛星和飛行器上遙感到的數據都有誤差。因為光波、電磁波都要穿過變化多端的大氣，所以需要將用遙感方法得到的數據與在海麵用傳感器測出的數據進行對照，得出校準值來校正遙感數據。光不能透過雲霧，所以光波儀器還多一重困難，在有雲的時候測不到海麵的情況。