חקר הים, ובפרט חקר הים העמוק, דומה במהותו לחקר החלל החיצון ונסמך על טכנולוגיות מתקדמות ולרוב לא מאוישות. מטרת החוג לטכנולוגיות ימיות היא פיתוח יכולות טכנולוגיות ימיות לתמרון מתחת למים ולחישה מרחוק.

המחקר המבוצע בחוג כולל פיתוח של אמצעים יחודיים לאתגרי הסביבה הימית. אתגרים אלו כוללים התמודדות עם לחץ הידרוסטטי גבוה וסביבה קורוזיבית, מימוש יכולות תקשורת וחישה מרחוק המבוססת על גלי קול במקום גלי רדיו, התגברות על הפרעות אופטיות כגון בליעת צבע ועיוותי תמונה בחישה אופטית, ועיבוד אות מתקדם לצורך חקר התת קרקע הימי. חוקרי החוג תורמים את יכולתיהם לשיתוף פעולה עם חוקרים מתחומים אחרים בביה״ס למדעי הים, ובכך תורמים לקפיצה המשמעותית של המחקר הימי בישראל.

בישראל, קיים פער ידע משמעותי בחקר התת ימי והתעשייה המתפתחת בתחום זה משוועת לכוח אדם איכותי. החוג לטכנולוגיות ימיות נותן מענה לצורך זה באמצעות הכשרת כוח אדם מקצועי המוכשר ברמה הגבוהה ביותר בתחומי הליבה של הטכנולוגיה הימית.