水声学是研究声波在水中(主要是海水中)的发射、传播与接收的科学技术。它是近代声学的一个重要分支，是古老的物理学中的声学与信息理论、电子学、材料科学的有机结合。
海洋覆盖着71%的地球表面，海洋中容纳了地球上97.2%的水。随着人类的开发，陆地资源日渐枯竭，有人预计21世纪将是开发海洋丰富资源的海洋世纪。水声学正是开发海洋的海洋工程的重要科学技术基础。
在陆上，用电磁波、光波从空中传递信息，进行测量、控制。但在海水中，电磁波、光波的吸收衰减非常大，在最清澈的海水中也只能穿透100m。而声波却得天独厚，在海水中的吸收只有电磁波、光波的1/1000。尽管声波比电磁波、光波的速度慢得多，能携带的信息量少得多，声波仍然是海水中的传递信息的载体。
海洋是与陆地完全不同的广袤空间，为开发海洋资源，保护海洋环境，在海水中或海底上必须建造工作面，如平台、船、潜水器、海岸及海底建筑等，这些工程统称为海洋工程。
海洋环境比陆上、空中严酷得多：海水有很大的压力，每10m水深增加1个大气压(约0.1MPa)，马里亚纳海沟有10000m深，压力为100MPa，海洋工程设施要耐受得起。高压海水无孔不入，必须要有极好的水密措施。海水是盐溶液，对普通金属有很强的腐蚀力；海水中的生物会附着在结构上造成污损；海洋的大气中充满盐雾，使电子线路和材料腐蚀、发霉。所以说下海比上天难是不过分的。
在海洋工程的各个方面，如海洋环境的观测服务、海洋石油天然气的勘探开发、海底矿产(沙矿、锰结核)勘探、海岸工程(包括港口、航道)、造船、航海、潜水、捕捞渔业等，无不需要水声学来解决水下探测、通讯、控制、操作等任务，它能不干扰环境，实现遥测、遥控。至于在国防中的应用更是推动水声学发展的主要动力。
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