海洋资源化学是研究从海洋水体、海洋生物体和海洋沉积层中开发利用化学资源中的化学问题的学科，是海洋化学的一个分支。当前的研究主要集中在两个方面：从海水中直接提取稀缺的元素、化合物和核能物质；从海洋生物体中提取具有生理活性的天然有机物。
人类从海水中获取食盐的工艺，可追溯到新石器时代。中国海水制盐历史悠久，从福建省出土的古物熬盐工具证明，早在仰韶文化时期，当地就已用海水煮盐；春秋时期，管仲为齐国的丞相时，专设盐官管理盐务；据天津府志记载，到了汉代，塘沽一带的制盐实况是“近海之区，预掘土沟，以待海潮浸入，注满晒之”。在《宁河乡土志》中，也有“用八尊风车，将潮水车入沟内，使之入池，曝晒即成盐”的记载。
利用太阳能对海水进行浅池蒸发制盐，是人类实现的第一个物理化学过程。海盐的生产，导致了近代氯碱化学工业的建立，诸如氯气、盐酸、烧碱、纯碱等基本化工原料，都是从海盐出发制备，而且达到了工业生产规模的。
从十九世纪中期到二十世纪20年代，出现了盐田卤水综合利用的化学流程和工艺，制得泻盐、芒硝、氯化钾、氯化镁、溴等多种产品。虽然盐田卤水的数量有限，分散而难于集中，不利于发展生产，但在这些经典工作中，比较系统地研究了盐类的溶解和结晶过程的平衡条件，指导了各种产品的分离。
1930年前后，海洋资源化学重点研究直接从海水中提取化学物质的问题，研究并发展了海水提溴的空气吹出法和海水提镁的化学沉淀法，分别建立了海水制溴和海水制镁的工业；1935年，进行过用二苦酰胺法从海水中提钾的实验；1952年后，海水淡化技术已得到广泛的应用。
从60年代以来，在资源化学的研究中引入了一些精密度较高的分析方法、富集和分离的新技术，这时，液-固分配理论和方法，也被引用到海水微量元素的开发研究中来。为了从海洋中寻求新的药物资源，海洋天然有机物资的开发研究，也较迅速地发展起来。
海洋水体是地球上最大的连续矿体，覆盖着地球表面的71％，总量约为14亿亿吨。其中，水的储量为13亿亿吨左右，约为地球上总水量的97％；溶解的盐类，平均浓度可达3.5%，也就是说，每一立方公里的海水中，含有约3500万吨无机盐类物质。
各种天然存在的元素，都已在海水中发现。经检测并初步确定其主要溶存形式的元素，已超出80种，它们在海水中的总量非常巨大，即使是某些痕量元素，如锂、铷、 碘、铀、钴等，在海水中的总藏量也都要分别以亿吨、百亿吨甚至千亿吨计算。
目前海盐的世界总年产量约5000万吨，主要仍沿用盐田法生产。中国沿海各省都产海盐，1978年产量达1540万吨，居世界首位。为了提高单位蒸发面积的蒸发效率，有的盐场采用了枝条型或垂网型立体蒸发工艺。近些年来，有的沿海国家因地理、气象等条件不适于盐田法制盐，研究发展了蒸馏法、电渗析法或冷冻法制盐。
由盐田卤水回收镁化合物、卤化物和其他盐类的化学工艺，经过近一个世纪的研究发展，已相当成熟，在盐田附近建立了许多小型盐化厂。然而，每年全世界海盐的总产量还不到两立方公里海水的含量，晒盐后剩余的卤水，仅为原纳潮海水体积的1/62，且分散在世界上数以千计的盐场。正是由于这种局限性，盐田卤水的综合利用，尚不能真正形成大规模的海洋化学工业。
镁是重要的金属结构材料，大量用于飞机制造业；高纯度的氧化镁晶粒，是炼钢炉用的优质耐高温材料，现主要来源于海水。海水中镁的浓度仅次于氯和钠，居第三位。海洋水体中镁的总藏量约一千八百亿吨。从海水中制镁时，先加碱使海水中的镁离子生成氢氧化镁沉淀，后经轻烧、成型、“死烧”，即成氧化镁；欲制取金属镁时，可将氢氧化镁加盐酸转变成氯化镁后进行电解冶炼。
在从海水中提取金属镁的研究中，主要解决了几个难度较高的问题，即无水氯化镁的工业制备，沉淀反应过程中的脱钙和除硼等问题。世界上镁的年产量近60万吨，大部分从海水制得。
溴是化学合成工业的重要原料，近几十年来，由于溴大量用于制备抗震添加剂和高效灭火剂，其需用量日益增加。
溴在海洋水体中的总藏量达95万亿吨，约占地球上总贮溴量的99%。从海水中直接提溴，先后发展了三溴苯胺法和空气吹出法。后一种方法迭经改进，主要是在浓集步骤中以二氧化硫代替碳酸钠，成为世界上从海水制溴的主要生产工艺。
海洋中最重要的资源，首先是水本身。近代人类活动的扩展，造成对可用水的需求量不断增长。海水淡化是20世纪50年代迅速兴起的一门应用科学，是海洋开发的重要部分，已经研究并发展起来的海水淡化方法，按其主要特点，可分为蒸发法、膜分离法和冷冻法三种类型。
海水中铀的浓度虽低，但它在海洋水体中的总藏量约45亿吨，较陆地储量多两千倍左右，是巨大的潜在核能资源。近20多年来，试用过水合氧化钛、碱式碳酸锌、硫化铅、粘土、泥炭、氟石、有机树脂等铀吸着剂和某些藻类即生物浓集剂。其中，以水合氧化钛吸着剂为基础的研究进展较快，每克钛吸着剂平均可富集500～600微克铀，接近陆地上某些贫矿的含铀品位。
在海水提铀工作中，较重要的突破是应用了某些特异结构的树脂和纤维物质，作为海水提铀的吸着剂；其捕铀量甚至可达到陆地上某些富铀矿的品位。有的国家已着手建立略具规模的海水提铀实验工厂。
海水中钾的总藏量达500万吨左右。早期比较著名的海水提钾方法是二苦酰胺沉淀法。此法曾用于中间规模试产，但有一定缺点。1960年以来，各国多重视吸着法的研究，试用过天然及人工氟石、海绿石、蛭石、蒙脱石、磷酸氢镁、磷酸氢锆、磷酸氢钛和有机高分子吸着剂等。
碘是应用已久的药用元素和化工原料，又是近代用于人工降雨和火箭添加剂中不可缺少的物质。
海水中碘的总藏量约800亿吨，但由于其浓度仅为痕量，因此，由海水直接提碘的研究，进展缓慢。
人类利用海洋生物作为食品来源，已有悠久的历史。但在以往，除了海藻多糖、氨基多糖、甘露醇等含量较丰富的化学成分曾被研究和利用外，对于海洋生物体中的微量物质却很少研究。二十世纪60年代以来，由于分析、分离技术和结构测定手段的不断进步，使海洋天然有机物的化学研究，得到了迅速的发展。
海洋生物圈产生着许多对人类有用的天然有机生理活性物质。例如来自来自海绵类的阿糖核苷，对白血病有肯定的疗效；从海产沙蚕分离出来的“沙蚕毒素”，是一种无残毒的海洋农药；海带类褐藻中存在的海带氨酸，有降低血压的良好药效；海人草所含的海人草酸有高效的驱蛔虫疗效等等。
1972年前后，相继在柳珊瑚属中发现了含量颇高的前列腺素，它们不仅在医药方面有应用价值，而且对生命的研究也有一定的理论意义。此外，国内外还相继研究了海洋生物中一些结构特异的甾体、杂环和萜类物质，它们都有一定生理活性。
海底石油和天然气是沿海各国极为重视的海底有机热能资源。此外，存在于深海底部的锰结核是镍、锰、钴的重要资源，各国已注意对它们的采集和分离。
海水中含有约200万亿吨重水，其中所含的氘，是一种有前途的热核能资源。总之，充分开发利用海洋化学能源，是海洋科学的一项重大的研究课题。
