海洋大地测量是在海洋区域进行平面和高程控制的测量，是陆地大地测量在海洋区域的扩展。主要内容包括在海洋范围内布设大地控制网（点），海上定位，测定平均海面、海面地形和海洋大地水准面，进行海洋重力测量等。

海洋大地测量控制网主要由海底控制点（如水下声标）、海面控制点（如固定浮标）、岸上或岛上的大地控制点组成，是各种海洋测量和海上定位工作的基础。

海上定位包括海面定位和水下定位。海面定位，近岸水域用陆地大地测量方法和电磁波测距等方法，较远海区用无线电定位、水下声标和人造卫星定位。水下定位主要用惯性导航方法。海上定位为海洋测量、航海、海洋工程建设、海洋划界、军事活动和海洋科研等提供数据。

平均海面和大地水准面的测定是为了海洋和陆地测量高度（深度和高程）提供基准。大地水准面和海面地形的测定，为研究地球形状和构造提供资料。

海洋重力测量方法有：在船上用海洋重力仪测量，在海底布设海底重力仪用遥测装置在海面上观测，用卫星测高仪测得海面地形推算重力异常。海洋重力测量为研究地球形状和内部构造，勘测海洋矿产资源和保障航天、远程导弹发射提供重力资料。