組分
海洋沉積物包括兩類組分：生物組分和岩石組分。
生物組分主要來源於表層水體，儘管部分可來源於海洋底部生物活動以及河流、風、冰川搬運物質。生物組分又可以分為3種次級組分：有機物、碳酸鈣和蛋白石（生物成因二氧化矽）。有機質包括單個分子到孢粉、有機質壁微體化石、不透明的有機質和木質碎片。碳酸鈣沉積主要來源於顆石藻（藻類微體化石）和浮游有孔蟲，還有很少一部分來源於底棲有孔蟲和介形蟲。而二氧化矽或蛋白石沉積的主要來源是硅藻，少部分來源於矽鞭藻、放射蟲、矽質海綿骨針以及偶爾的、通過風力或（和）河流搬運輸入海洋的植物岩與淡水硅藻。
海洋沉積物中的岩石組分首先由粘土組成，儘管部分達到礫級的粘土可能是冰川溶解沉積物。岩石組分主要來源於通過河流、風力或冰川搬運到海洋中並沉積下來的、被侵蝕的陸相岩石和土壤。
類型
全球分布的海洋沉積物依據其原始成分可以劃分為5種類型：碳酸鹽、矽酸鹽、冰攜物、紅色粘土和陸源沉積物。控制沉積物類型的主要因素與其據大陸的距離有關。與大陸的距離控制了冰攜碎屑和（或）陸源碎屑（主要是河流）輸入物是否占據了沉積物的主導地位以及海洋生產力的類型和量級。碳酸鹽或矽酸鹽物質是否占主導地位，海洋沉積物記錄中的生物組分主要受控於表層生產力狀況，而表層生產力狀況又受控於包括光照、溫度、鹽度和營養物質濃度等一系列因素。因此，緯度和大陸形態因其在通過季節性變化和上涌活動過程中帶來的營養物質而變得非常重要。高產率區域比如全球6個主要的上涌區中心加（利福尼亞邊緣、秘魯邊緣、安哥拉、北非-葡萄牙邊緣、阿拉伯海和南極洲）以及大部分沿岸區以硅藻類為主，而在地產率區比如大西洋的北部和東部以有孔蟲和顆石藻為主。相反的，在遠離陸源物質影響的區域，生產力低，海洋中主要的注入物是風力帶來的粘土，進而導致紅色粘土的形成且沉積速率極低。
研究意義
海洋沉積物提供了年內、年度到百年級別解析度的古氣候變化的連續記錄，使得洞察過去海洋和陸地環境變化成為可能。穩定同位素提供了古海洋環境的記錄以及重建包括海洋表層與深海循環模式、海洋表層及底部海水溫度、海洋表層鹽度、冰川活動與來源、上涌強度、生產力、營養物質利用、表層海水溶解CO含量及海水O含量等一系列變化的方法。其中，碳、氮和矽的穩定同位素是重建古生產力和營養物質利用的有利工具。以碳同位素為例，全球氣候變化、大規模海平面升降、生物滅絕等都會導致海相碳酸鹽岩δ C的異常。海平面大幅快速下降，陸架暴露，導致了生物的絕滅以及有機質的氧化，此時沉積的碳酸鹽岩δ C值較低，碳同位素組成具有負漂移的演化趨勢；在海平面緩慢下降時期，生物繁盛，大量有機質快速埋藏，從而造成海水中 C濃度增加，此時沉積的碳酸鹽岩具有較高的δ C值，碳酸鹽岩的δ Ccarb值表現為正漂移。
海積物污染
人類活動產生的、不易降解的化學廢棄物最終都將進入沉積物中，沉積物同時也是釋放到環境中的穩定且有毒的化學污染物的主要存貯地，即使當上覆水中的污染物濃度較低時，沉積物中的污染物也會對生活在沉積物中或靠近沉積物生活的生物體產生負效應。由人為活動引起的水生生態系統中的重金屬污染一直是影響生態系統健康和穩定的主要因素，作為重金屬“蓄庫”的沉積物，到底有多大的容量可以使生物維持健康的生存狀態一直是一個備受關注的難題，沉積物中的金屬濃度通常超過水體中金屬濃度3～5個數量級，這么高的濃度，使得沉積物中任何一小部分的生物可利用性問題都變得對局部乃至區域沉積物質量至關重要。迄今為止，已經有許多國家通過不同的方法推導得出的沉積物關於金屬的質量基準和標準，其中金屬的生物可利用性是必須重點考慮的問題，但是同樣的元素仍然會出現差異，有時甚至數量級上的差異，這些差異不光與推導方法的不同有關，還與地區差異存在很大的關係，不同區域的沉積物有著不同的地球化學特性，受試生物對污染物的耐受性也各不相同。
污染物在生物體內的富集和對食物鏈的污染，對人類健康和野生生物健康都具有重要意義，因為人類和野生生物都食用魚類和貝類。事實上，食用水產品是人類暴露於水體中的諸多金屬和有機化合物的最重要的途徑。大多數情況下入暴露於與沉積物相關的污染物是通過間接途徑，包括污染物從沉積物中轉移出來，然後進入水體或水生生物體內。
概括而言，沉積物中的污染表現為以下四種形式：
富集水體中的金屬及憎水的有機物：
對居住於其中或其上方的底棲生物產生致死或亞致死的效應；
改變底棲生物群落的結構，導致生物物神的減少或生物功能的喪失；
使污染物在生物體內得以富集，並通過食物鏈轉移至上層食用者。
1.富集水體中的金屬及憎水的有機物：
2.對居住於其中或其上方的底棲生物產生致死或亞致死的效應；
3.改變底棲生物群落的結構，導致生物物神的減少或生物功能的喪失；
4.使污染物在生物體內得以富集，並通過食物鏈轉移至上層食用者。
沉積物中的污染所產生的危害大致包括以下幾個方面：
對水生生態系統產生危害；
導致魚類的死亡：
破壞漁業資源；
破壞乃至徹底毀壞旅遊資源；
通過被污染的水產品對人體產生健康風險：
對港口的正常運營產生影響；
對水環境的其他有益的使用價值造成危害（如對生物棲息地的破壞）。
1.對水生生態系統產生危害；
2.導致魚類的死亡：
3.破壞漁業資源；
4.破壞乃至徹底毀壞旅遊資源；
5.通過被污染的水產品對人體產生健康風險：
6.對港口的正常運營產生影響；
7.對水環境的其他有益的使用價值造成危害（如對生物棲息地的破壞）。
針對這種現象，我國相關專家參考了國內、外相應的基準值與標準值：結合我國海洋沉積物污染現狀；充分考慮所制訂的沉積物質量標準與國際現有水平接軌，並與國內原有的水質標準呼應：保護環境質量與保障經濟發展平衡：廣泛聽取了專家和公眾意見，由此制訂出了我國第一版正式的《海洋沉積物質量》國家標準(GBl8668-2002)， 2002年10月1日正式實施。
該標準適用於我國管轄的海域，可用於海洋沉積物質量的監測、評價和沉積物環境的監督管理。本標準具有保護環境質量、控制環境污染的功能，因此該標準對維護海洋環境質量、制定海洋環境保護技術政策、標準具有重要的意義。
