古海洋学作为一门学科，其发展与地质学（特别是板块构造理论）、古生物学、古气候学等紧密相连。它的重要性在于，它为理解地球历史上的板块运动、生命演化过程以及气候变迁提供了珍贵的资料。此外，古海洋学在实际应用中也至关重要，例如，通过研究古海洋环境，能够指导沉积矿产如石油、天然气、煤、海底锰结核和磷酸盐矿的寻找，利用环境指标进行矿床评估。
20世纪70年代以后，古海洋学的研究进入了一个新阶段。深海钻探计划的启动，如1968年的实施，使得钻井深入各大洋的沉积层直至地壳基底，获取了大量未受扰动的岩心样本，极大地丰富了对中生代以来海洋环境的了解。同时，大洋生物地层学，尤其是微古生物和超微化石的研究取得了显著进展，与磁性地层学、同位素年代学、岩性地层学以及火山灰年代学等技术相结合，推动了全球地层时代的对比和环境分析的精确性。
板块构造说为解读古海洋环境提供了理论基础，现代地球化学、古生物学和矿物学技术的广泛应用，极大地推动了古海洋学的深入研究。通过这些理论和方法，科学家们得以构建出中生代以来各个时期海洋古环流、古地理和古气候演变的模型，深化了我们对地球历史变迁的理解。
古海洋学是海洋地质学的一个分支学科，是研究地质时期海洋环境及其演化的科学，又称历史海洋学。它利用现代地质学和海洋学知识，通过海洋沉积物的分析和研究， 了解古海洋表层及底层环流的形成、演化及其地质作用，阐明海水成分在地质历史中的变化，浮游和底栖生物的演化，生产力和生物地理发展史及其对沉积作用的影响，以及海洋沉积作用的历史。而古海洋学的中心问题是古海洋环流发展史。