Kemijski oceanograf općenito proučava kemiju morskog oceana i njegovog morskog dna. To često uključuje rad na učincima različitih vrsta onečišćenja ili vanjskih podražaja koji utječu na opći oceanski okoliš. Kemijski oceanografi se također često nazivaju morskim kemičarima, a njihov posao uključuje uvođenje pristupa kemijske analize u širu znanost o biologiji mora.
U mnogim slučajevima kemijski oceanografi u moderno doba imaju zadatak istražiti kako različiti fenomeni utječu na kemijski sastav oceana. Mnogi od njih su negativni slučajevi visokog profila, poput izlijevanja nafte. Kemijski oceanograf može provesti većinu svog vremena detaljno opisujući različite načine na koje događaji poput izlijevanja nafte utječu na oceanski ekosustav, opet, kroz vrlo složene studije ili rigorozne metode prikupljanja podataka. To znači da bi kemijski oceanograf također trebao znati koristiti posebne alate za statističko modeliranje i druge resurse za formalno istraživanje.
Uz izlijevanje nafte i druge slične katastrofe, mnogi kemijski oceanografi proučavaju sporije učinke onečišćenja koje nije povezano s jednim događajem. Dobar primjer za to je fenomen nakupljanja plastike u oceanima. Jedan od glavnih doprinosa kemijskih oceanografa i morskih biologa današnjem znanstvenom svijetu je proučavanje toga kako se ogromne količine malih plastičnih predmeta nakupljaju u oceanima i što se s njima događa nakon što se odvuku s obale.
Drugi veliki dio posla kemijskog oceanografa često će se baviti pitanjem klimatskih promjena ili kako ga neki nazivaju globalnim zatopljenjem. Bez obzira na to je li oceanograf povezan s političkom raspravom o tome jesu li klimatske promjene uzrokovane čovjekom, kao znanstvenik, morski kemičar će često pružiti detaljna istraživanja o tome kako se okoliš mijenja i kako to utječe na različite dijelove oceanskog ekosustava. Velik dio ovih istraživanja mogao bi utjecati na buduću javnu upravu, a kemijski oceanografi svojim formalnim metodologijama pomažu osigurati da su rezultati studija točni i realistični.
Iako značajan dio posla kemijskog oceanografa uključuje stolno istraživanje, neki od tih poslova također mogu zahtijevati mnogo vremena provedenog u aktivnim terenskim istraživanjima, uključujući prikupljanje uzoraka. Većina kemijskih oceanografa trebala bi biti spremna zaroniti po uzorke. Također moraju znati kako rukovati uzorcima tijekom i nakon prikupljanja. Sve to čini ove profesionalce vrijednima za projekt morske biologije.