海洋の生物生産を支えている物理・化学的環境及び生物環境のモニタリングを行い、水産資源が変動するしくみの解明やそれらを予測するためのモデル開発を行っています。当センターは４つの研究グループで構成され、他の研究部門や行政機関との連携を取りつつ、基礎から応用まで幅広い研究開発を行っています。
　資源環境グループは魚介類の餌となる海洋プランクトンの生産量や時空間変動と水温や塩分等との関係を調べ、水産資源の変動との関係を探るほか、大型クラゲの出現予測等の応用面にもつなげています。
　モニタリンググループは海域の物理・化学環境および生物の定点調査（モニタリング）のデータを活用し、漁場や海況の予測精度向上、地球温暖化の影響評価に取り組んでいます。また広域海洋データの収集・解析による海況予測システムの開発・運用を行い、海洋生態系モデル開発の全国的な拠点を目ざしています。
　生態系モデルグループは海中の栄養塩から小型プランクトンまでの生物の動き（低次生物生産）やそのプロセスについて数値シミュレーション等の解析など、生態系のモデル化について研究開発を行っています。
　放射能調査グループは海洋生態系への放射性物質の影響を調べるための長期にわたる放射能モニタリング調査を実施し、基礎データとして各方面に提供しています。また、放射能調査に関わる基礎的な研究開発を行っています。

大量のプランクトン試料を自動画像解析により高速にデータ化する室内ＶＰＲ装置（右）とその解析画像（左）。	ネット上で公開・利用されているリアルタイム海洋情報解析システム。 （http://buoy.nrifs.affrc.go.jp/top.php）
モデル的に再現したマイワシ幼魚の移動・回遊経路。赤枠は実際のマイワシ漁場を示す。	海水魚中のセシウム137の経年変化（1974～2010）。当所で長期に取り組んでいる海洋放射能調査のデータの活用例。[文部科学省のＨＰより]