为勘查（探矿和勘探）深海底开发了一系列设备和技术，用于寻找资源和研究其周围环境。这主要涉及遥感设备和技术，因为把装置送到这些地方远比采用复杂的生命维持系统容易得多，而人类在完全不适应的环境中又需要这些设备。因此，由母船在水面导引的自行式遥控潜水器可沿海底爬行，或小心穿越景色可与陆地任何地方媲美的嶙峋海山和峡谷。

勘查包括观察、测量、记录和采集样品。照相机和电视利用增光电子设备照射漆黑的海洋，使人类能够看到海洋深处。目前，正在创建生物照片库，通过因特网传播这些照片，使世界各地科学家能够对比观察所得。通过重建声纳和地震测深设备获得的声学图像，可利用计算机绘制海底地图。拖曳侧扫声纳可按照预定航迹连续作业数日，以测绘大片海底，或用于勘查个别潜在矿址周围的详细地形。地震剖面测量可提供有关海底上下岩石种类和岩层深度的数据。声音是较好的介质，因为光同无线电波一样，在水中传播不远，但声音可在声源几百，甚至几千公里以外测到。放置在不同深度的锚系传感器和沉积物采集器，可探测海流、含氧量和其他化学成份及浑浊度（水中沉积物密度）。在水面上的海洋学研究船能够通过地球任何地方都可利用的卫星全球定位系统以误差小于1米的准确度记录其确切位置。

遥感必须辅以对样品的直接研究。研究船采集到的样品往往由岸上研究室进行分析。拖网、抓斗和箱式取样器等工具用于投入海底，采集海底表面、近底水层和浅表层的生物和地质样品。必须专门设计和处理这些工具，使提升到水面的动物样品不致解体。较深层的取样可借助堆锥四分取样法、探测法或钻探法进行。迄今为止，尚未研制出能够钻入硬岩50或100米的装置，而地质学家需要这一能力调查研究天然气水合物一类的矿床。在过去十年中，基因测试的发展对生物学研究帮助很大，特别是在鉴定物种方面。通过基因测试，科学家能够更快地鉴定和对比标本，这比在显微镜下吃力地检查每个样品快许多倍。