研究分野は、『�T基幹部門』と『�U利用・開発部門』の大きな2本柱で遂行し、基礎から応用までを学際的に取り組むことを特徴している。『�T基幹部門』は、海洋エネルギーの主分野である、海洋温度差エネルギー分野と海洋流体エネルギー分野の二つにより構成され、海洋エネルギーを創造するための基礎的応用的研究分野を主目的とする。『�U利用・開発分野』は、海洋エネルギーの利用などに関する研究・開発分野を主目的として、海洋エネルギーシステム分野、海洋エネルギー物質創生分野、海水淡水化分野、海洋エネルギー環境情報分野、海洋深層水利用科学技術分野、海洋エネルギー利用推進分野の6分野からなる。

基幹部門の海洋温度差エネルギー分野は、本学において約30年間、海洋温度差発電の基礎と応用に関する教育研究を行い、海洋温度差発電に関する中核的な研究施設として実績を上げてきた。全国で唯一、海洋温度差発電実験研究装置を有し、海洋温度差発電に関する学術研究で多く学術論文を発表するとともに学術賞を多数受賞してきた。インドやパラオ共和国などと、学術協定などを締結し、海洋温度差発電に関する研究教育で国際的な連携を推進している。他に、台湾や韓国、スリランカなどと学術的な交流を行っている。

平成17年度に拡充した基幹部門の海洋流体エネルギー分野では、波浪エネルギーを利用した波力発電システムの開発を中心に行っている。浮体式の振動水柱型波力発電装置“後ろ曲げダクトブイ”の実用化を目指して、一次変換装置に関しては、造波水槽での模型実験や数値シミュレーションによる高効率浮体の開発、二次変換装置については、高い変換効率と低速化を実現する新型の衝動型空気タービンの開発を行っている。また、海洋温度差発電等の海洋エネルギー施設を洋上に設置する場合の基盤となる低動揺の浮体構造物の開発も行っている。

利用・開発部門では、海洋に賦存している有用な資源の回収やエネルギー貯蔵、あるいは、海水淡水化や深層水の利用科学技術など幅広い研究・教育に取り組んでいる。