1. Nghiên cứu thành phần, hàm lượng các hợp chất hóa học chủ yếu trong sinh vật biển, nhằm đề xuất khả năng khai thác và sử dụng hợp lý các hợp chất này.
2. Nghiên cứu chiết xuất thử nghiệm các hợp chất có hoạt tính sinh học, nhằm tạo ra các sản phẩm sinh học có giá trị sử dụng cao.
3. Nghiên cứu cấu trúc hoá học của các hợp chất quý hiếm trong sinh vật biển để phục vụ cho tổng hợp hoá học.
4. Nghiên cứu độc tố sinh học biển, ảnh hưởng của chúng đến chất lượng và an toàn thực phẩm và ứng dụng các độc tố này trong y dược.
5. Nghiên cứu phát triển các quy trình công nghệ hóa sinh nhằm nâng cao giá trị và chất lượng thủy hải sản.
6. Xây dựng và khai thác cơ sở dữ liệu genomic và proteomic từ nguồn sinh vật biển để sử dụng trong y dược.
7. Nghiên cứu các vật liệu sinh học từ polysaccharide của sinh vật biển, ứng dụng trong thực phẩm chức năng và y học.
8. Thực hiện các nhiệm vụ khác theo sự phân công của Viện trưởng.

Phòng  gồm 12 cán bộ khoa học, trong đó:

• 06 Tiến sỹ
• 05 Thạc sỹ
• 01 Cử nhân