航海学的研究内容主要包括船位确定、航线设计和航行方法3个方面。此外，航海学还研究海图和航海图书、航海仪器、航标和航海气象等。
（1）船位确定航行中，航海者必须随时知道本船的船位。比如说航迹推算和观测定位这两类都是确定船位的方法。航迹推算是根据罗经和计程仪所指示的航向和航程，并计算风和流等的影响，从已知起算点推算出航迹和船位。观测定位则是使用各种航海仪器观测外界已知位置的物标确定船位，有陆标定位、天文定位和无线电定位等。
（2）航线设计制定航行计划的首要任务就是拟定航线。航线应当根据航行任务和航行地区的地理、气象、海洋情况，以及船舶状态、技术设备状态、船员的经验和水平等拟定。也可参考《世界大洋航路》、《航路指南》、《航路设计图》等航海图书所提供的推荐航线，当然还可采用气象航线。航线确定后，再制定航行的具体实施计划。具体实施计划的内容主要包括：航向，航程，预计起航到达中途港和目的港的大约时间，通过危险或困难水域的时间和避险措施，估计到达转向点的时间，转向目标和转向措施等。
（3）航行方法在航行方法这一方面，航海学侧重研究复杂条件下的航行方法。所谓复杂条件主要是指复杂的气象条件、地理条件和海洋条件等。不同条件下的航行方法各有其特殊规律和要求。如果遇到大雾天气，航行方法主要是争取在进入雾区前测出准确船位，随后极其仔细地进行航迹推算，并利用各种无线电导航仪器和测深仪测位或辨位，掌握海雾生消趋势，同时还要注意用雷达探测和了望。避免碰撞。风暴中航行方法主要是正确估计风暴运动的路径，正确判断船舶与风暴中心的相互位置，并结合本船的适航性能和装载情况，选择最利于避开大风浪的航线航行。另外，像港湾、海峡、岛礁区和江河等复杂水道航行时，在方法上主要是掌握航道特点，善于利用导标、避险位置线等，以引导船舶沿预定航线航行。冰区航行方法，主要是掌握冰情，选择冰量少、冰质弱的航线，掌握多航向运动的航迹推算方法，及时分析船位的准确性，掌握冰中航行的操纵要领。
