為勘查（探礦和勘探）深海底開發(fā)了一系列設備和技術，用于尋找資源和研究其周圍環(huán)境。這主要涉及遙感設備和技術，因為把裝置送到這些地方遠比采用復雜的生命維持系統(tǒng)容易得多，而人類在完全不適應的環(huán)境中又需要這些設備。因此，由母船在水面導引的自行式遙控潛水器可沿海底爬行，或小心穿越景色可與陸地任何地方媲美的嶙峋海山和峽谷。

勘查包括觀察、測量、記錄和采集樣品。照相機和電視利用增光電子設備照射漆黑的海洋，使人類能夠看到海洋深處。目前，正在創(chuàng)建生物照片庫，通過因特網傳播這些照片，使世界各地科學家能夠對比觀察所得。通過重建聲納和地震測深設備獲得的聲學圖像，可利用計算機繪制海底地圖。拖曳側掃聲納可按照預定航跡連續(xù)作業(yè)數日，以測繪大片海底，或用于勘查個別潛在礦址周圍的詳細地形。地震剖面測量可提供有關海底上下巖石種類和巖層深度的數據。聲音是較好的介質，因為光同無線電波一樣，在水中傳播不遠，但聲音可在聲源幾百，甚至幾千公里以外測到。放置在不同深度的錨系傳感器和沉積物采集器，可探測海流、含氧量和其他化學成份及渾濁度（水中沉積物密度）。在水面上的海洋學研究船能夠通過地球任何地方都可利用的衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)以誤差小于1米的準確度記錄其確切位置。

遙感必須輔以對樣品的直接研究。研究船采集到的樣品往往由岸上研究室進行分析。拖網、抓斗和箱式取樣器等工具用于投入海底，采集海底表面、近底水層和淺表層的生物和地質樣品。必須專門設計和處理這些工具，使提升到水面的動物樣品不致解體。較深層的取樣可借助堆錐四分取樣法、探測法或鉆探法進行。迄今為止，尚未研制出能夠鉆入硬巖50或100米的裝置，而地質學家需要這一能力調查研究天然氣水合物一類的礦床。在過去十年中，基因測試的發(fā)展對生物學研究幫助很大，特別是在鑒定物種方面。通過基因測試，科學家能夠更快地鑒定和對比標本，這比在顯微鏡下吃力地檢查每個樣品快許多倍。