海洋生物体和海洋沉积层是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。当前国内的研究主要集中在两个方面：①从海水中直接提取稀缺的元素、化合物和核能物质，②从海洋生物体中提取具有生理活性的天然有机物。
从19世纪中期到20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，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，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。
海水提溴是从海水中提取元素溴的技术。溴及其衍生物是制药业和制取阻燃剂、钻井液等的重要原料，需求量很大。国外从1934年开始海水提溴试验和开发，目前日本、法国、阿根廷和加拿大等国家和地区已建有海水提溴工厂，年产量基本保持在36万吨的水平。
中国从1966年开始海水提溴，至今仍处于小型试生产的规模。海水提溴技术有水蒸气蒸馏法、空气吹出法、溶剂萃取法、沉淀法、吸附法等，其中空气吹出法和水蒸气蒸馏法为国内外所普遍采用。空气吹出法的基本流程是酸化→氧化→吹出→吸收→蒸馏；吸收工艺普遍采用碱吸收和一氧化硫吸收，吸收剂有碱、硫、铁屑、溴化钠等。然而随着萃取设备的飞跃发展，溶剂萃取法海水提溴已经处于优先地位。
空气吹出法是取饱和态海水，依测定量搅拌中通入氯气并过量约15%（必须在通风良好的环境中！），静置（溴沉在底部），分离，提纯即得。注意其中含有一定量的碘，当用物理方法纯化，且重复几次。提制过程中要有防毒面具，橡胶手套及防护服装，防止中毒，溴具强腐蚀性，蒸气易于进入呼吸道，在体内的积存极难清除。
空气吹出法是用于工业规模海水提溴的常用方法，其中一种工艺是在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气置换溴离子使之成为单质溴，继而通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸汽和吸收剂二氧化硫发生作用转化成氢溴酸以达到富集的目的，也就是得到富集溴。然后，再用氯气将其氧化得到产品溴。
溶剂萃取法是利用利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来。该方法也应用在萃取溴的工艺当中。
