Дистанционное зондирование океана может осуществляться с помощью самолетов и спутников, находящихся на орбите Земли, а также путем передачи акустических сигналов через океан. Все эти методы позволяют получить более широкий обзор океана, чем с медленно движущихся судов, и поэтому приобретают все большее значение в океанографических исследованиях.
Особенно полезными оказались спутниковые радарные высотомеры. Радарная система такого типа может определить расстояние между спутником и поверхностью моря с точностью более 10 сантиметров, измеряя время, необходимое для того, чтобы переданный радиоимпульс дошел до поверхности и вернулся обратно. Сочетая столь точное измерение расстояния с информацией об орбите спутника, океанографы могут составлять карты рельефа морской поверхности. Кроме того, они могут определить поле давления на поверхности моря, объединив измерение расстояния с информацией о геоиде. В свою очередь, они могут экстраполировать информацию об общей циркуляции верхних слоев океана на основе синоптического представления о поле давления на поверхности.
Еще один метод дистанционного зондирования предполагает использование спутниковых инфракрасных и микроволновых радиометров для измерения лучистой энергии, выделяемой с поверхности океана. Такие измерения используются для определения температуры морской поверхности. Инфракрасные изображения высокого разрешения, передаваемые полярно-орбитальными спутниками, стали для исследователей эффективным средством мониторинга волновых особенностей океанических течений на большой территории, например, длинных экваториальных волн в Тихом океане и временных колебаний течения Гольфстрим между Флоридой и мысом Хаттерас, Северная Каролина.
Акустические методы также находят широкое применение в изучении океана, особенно тех подповерхностных процессов и физических свойств, которые недоступны для спутникового наблюдения. В одном из таких методов с помощью инвертированного эхолота изучается температурная структура водной толщи от заданной точки на морском дне до поверхности. Этот прибор, имеющий акустический излучатель и приемник, измеряет время прохождения звукового импульса от морского дна до поверхности и обратно. В большинстве случаев изменение средней температуры толщи воды над прибором вызывает колебание временного интервала между передачей и приемом акустического сигнала.
Для крупномасштабного изучения переменных параметров океана можно использовать и другие акустические методы. Например, метод, известный как акустическая томография океана, отслеживает время прохождения звуковых импульсов с помощью массива эхолокационных систем. Как правило, объем собранных данных прямо пропорционален произведению количества передатчиков и приемников, поэтому за короткий период времени и при относительно небольших затратах можно собрать большой объем информации об усредненных свойствах океана.
