波浪虽然只是海水质点在原地的圆周运动，它那一起一伏的运动能量也是十分巨大的。有人计算，1平方公里海面上的波浪能可以达到25万千瓦的功率。
海浪的破坏力大得惊人。扑岸巨浪曾将几十吨的巨石抛到20米高处，也曾把万吨轮船举上海岸。海浪曾把护岸的两、三千吨重的钢筋混凝土构件翻转。许多海港工程，如防浪堤、码头、港池，都是按防浪标准设计的。
在海洋上，波浪中的巨轮就像一个小木片上下飘荡。大浪可以倾覆巨轮，也可以把巨轮折断或扭曲。假如波浪的波长正好等于船的长度，当波峰在船中间时，船首船尾正好是波谷，此时船就会发生“中拱”。当波峰在船头、船尾时，中间是波谷，此时船就会发生“中垂”。一拱一垂就像折铁条那样，几下子便把巨轮拦腰折断。20世纪50年代就发生过一艘美国巨轮在意大利海域被大浪折为两半的海难。此时，有经验的船长只要改变航行方向，就能避免厄运，因为航向改变即改变了波浪的“相对波长”，就不会发生轮船的中拱和中垂了。
波浪能量如此巨大，存在的如此广泛，自古吸引着沿海的能工巧匠们，想尽各种办法，企图驾驭海浪为人所用。
全世界波浪利用的机械设计数以千计，获得专利证书的也达数百件。波浪能利用被称为“发明家的乐园”。
最早的波浪能利用机械发明专利是1799年法国人吉拉德父子获得的。1854年—1973年的119年间，英国登记了波浪能发明专利340项，美国为61项。在法国，则可查到有关波浪能利用技术的600种说明书。
早期海洋波浪能发电付诸实用的是气动式波力装置。道理很简单，就是利用波浪上下起伏的力量，通过压缩空气，推动汲筒中的活塞往复运动而做功。1910年，法国人布索·白拉塞克在其海滨住宅附近建了一座气动式波浪发电站，供应其住宅1000瓦的电力。这个电站装置的原理是：与海水相通的密闭竖并中的空气因波浪起伏而被压缩或抽空稀薄，驱动活塞做往复运动，再转换成发电机的旋转运动而发出电力。
20世纪60年代，日本研制成功用于航标灯浮体上的气动式波力发电装置。此种装置已经投入批量生产，产品额定功率从60瓦到500瓦不等。产品除日本自用外，还出口，成为仅有的少数商品化波能装备之一。
该产品发电的原理就像一个倒置的打气筒，靠波浪上下往复运动的力量吸、压空气，推动涡轮机发电。
有关专家估计，用于海上航标和孤岛供电的波浪发电设备有数十亿美元的市场需求。这一估计大大促进了一些国家波力发电的研究。20世纪70年代以来，英国、日本、挪威等国为波力发电研究投入大量人力物力，成绩也最显著。英国曾计划在苏格兰外海波浪场，大规模布设“点头鸭”式波浪发电装置，供应当时全英所需电力。这个雄心勃勃的计划，后因装置结构过于庞大复杂，成本过高而暂时搁置。20世纪80年代，日本“海明”波浪发电试验船取得年发电19万度的良好成绩，实现了海上浮体波浪电站向陆地小规模送电。日本已将“海明”波浪发电船列为“离岛电源”的首选方案，继续研究改进。
我国波力发电研究成绩也很显著。20世纪70年代以来，上海、青岛、广州和北京的五六家研究单位开展了此项研究。用于航标灯的波力发电装置也已投入批量生产。向海岛供电的岸式波力电站也在试验之中。
温差能和盐差能利用
古诗词中说：“高处不胜寒”。大气的温度随高度递减，通常每升高100米，气温降低1℃。海水正好相反，深度越大水温越低。我国北方海域，夏季表层海水温度可达30℃，40—50米深处，水温便降到10℃以下，温差达20℃。东海黑潮流经的海面，表层水温常年保持在25℃左右，而800米深处，水温则常年低于5℃，温差也有20℃。海洋表层水温比稍深处水温的明显差别蕴含着巨大的热力位能，可以转换成电力供人利用。
温差发电的基本原理就是借助一种工作介质，使表层海水中的热能向深层冷水中转移，从而做功发电。例如使用低沸点的二氧化硫、氨或氟利昂做介质，在表层温水热力作用下气化、沸腾，吹动透平机发电，再利用深层冷水把工作介质凝结成液态。如此循环不息，保持发电机运行。
美国工程师设计的一个16万千瓦的海洋温差发电装置，全长450米，自重23．5万吨，排水量达30万吨。由于海洋能密度比较小，要得到比较大的功率，海洋能发电装置要造得很庞大。而且还要有众多的发电装置，排列成阵，形成面积广大的采能场，才能获得足够的电力。这是海洋能利用的共同特点。
由于海洋温差能开发利用的巨大潜力，海洋温差发电受到各国普遍重视。目前，日本、法国、比利时等国已经建成了一些海洋温差能电站，功率从100千瓦至5000千瓦不等。上万千瓦的温差电站也在建设之中。
盐差能发电是利用河口海域咸淡水之间盐度的明显差异，把化学能转化为电能。日本、美国、以色列、瑞典等国均在进行研究、试验。
我国的温差能发电和盐差能发电也处于研究试验阶段。
海底石油和天然气
1896年，美国人以栈桥连陆方式在加利福尼亚距海岸200多米处打出了第一口海上油井，它标志着海上石油工业的诞生。
到了20世纪40年代建造成功第一台专门设计用于海上石油专谈开采的，工作平台深度只有7米。这项技术进步使着海上石油工业出现突飞猛进的发展。
到1979年全世界近海有7000余座固定式海洋石油钻探生产平台。
第二次世界大战后，海洋石油钻探开采技术突飞猛进，可开发深度越来越大，并能在各种复杂的海况情况下开采石油。
20世纪50年代以后，研制成功各种移动式钻井平台，克服了固定式平台建、柴火不能重复使用的缺点，并大大增加了工作深度。移动式海洋石油钻井设备拥有自己的浮力结构，可以有拖船拖着移动。有的还拥有自己的动力设备，可以自航。前两种平台都是固定在海底的平台，工作深度受限。后两种，使用锚缆定位和动态定位，工作深度可达200米以上，稳定性较差。
为向深水石油开发进军，各国景象研究稳定有廉价的深水平台和深水重力平台。张力推平台用绷紧的钢索系留，工作水深刻达600—900米。后两种平台都是从海底直立到海面的固定平台，其特点主要是采用缩小横断面等技术，降低造价，其工作深度可达500—600米。
移动式海洋钻井设备包括：座底式平台、自升式平台、半潜式平台和钻井船。
进入20世纪70年代，海上石油平台的数量猛增，特别是半潜式平台。1965年还只有70台，截至1976年浮动石油平台已超过350台，遍布世界各个沿海地区域。
随着石油平台数量的增加，海洋石油产量随之增加。到20世纪80年代中期，海洋石油产量已占世界石油产量的三分之一；本世纪初，海洋石油产量在世界石油总产量中百分比已增加一些。
可以燃烧的海水——海洋核能原料
第二次世界大战后期，美国率先制造出两颗原子弹，急急忙忙地丢在了日本的广岛和长崎，向世人显示了原子核的巨大能量。战后不久，原苏联和美国又先后试验爆炸了比原子弹威力更大的氢弹。
原子弹的能量是重元素的原子核分裂变化时释放出来的。氢弹的能量是轻元素的原子核聚合变化时释放出来的。能够发生裂变反应的最佳物质是铀，能够发生聚变反应的最佳物质是氘。这两种物质的绝大部分赋存在海水里。
海水中的铀多达45亿吨，是已知陆地铀矿储量的4500倍。陆地铀矿很稀少，海水提铀在技术上是可行的，海水将成为铀材料的主要来源。
海水提铀的方法很多，目前最为有效的是吸附法。氢氧化钛有吸附铀的性能。利用这一类吸附剂做成吸附器就能够进行海水提铀。海水中铀的浓度很低，每升中仅有3．3微克。要吸附足够的铀必须使巨量的海水通过吸附器。实际上要做得非常巨大，才能通过足够的海水。
日本在1986年建成了10千克的海水提铀工厂。德国、美国、瑞典也已经有海水提铀装置在运行。我国海水提铀研究一度处于世界领先水平，但是，迄今尚未建设海水提铀工厂。