海洋生物与碳汇研究下设海洋生物碳汇团队、海洋单细胞分析协创组、海洋生物固碳应用协创组、海洋微生物资源协创组、海洋微生物生态研究组（筹）及海洋生态组学研究组（筹）等6个部门。

海洋碳汇研究组（marine carbon sequestration group），学科带头人：张永雨

海洋单细胞分析协创组（cooperative group of single cell analysis），学科带头人：徐健

海洋生物固碳应用协创组（cooperative group of application of biological carbon fixation）， 学科带头人：吕雪峰、刘天中

海洋微生物资源协创组（cooperative group of marine microbial resources），带头人：李福利、崔球、李盛英

海洋微生物生态研究组(筹）：marine microbial ecology group

海洋生态组学研究组（筹）: marine ecological "Omics" group