علم المحيطات البيولوجي (ويُعرف أيضاً بمصطلح المحيطنوية الحيوية؛ بالإنجليزية: Biological Oceanography) هو فرع رئيسي من فروع علم المحيطات، يهتم بالدراسة العلمية لكيفية تأثير الكائنات الحية البحرية (الحيوانية والنباتية والدقيقة) وتأثرها بالعمليات الفيزيائية والكيميائية والجيولوجية للنظام البيئي المائي.
يختلف هذا العلم عن علم الأحياء البحري (Marine Biology) التقليدي؛ فبينما يركز علم الأحياء البحري على الكائن الحي ونموه وسلوكه من "أعلى إلى أسفل"، يركز علم المحيطات البيولوجي على العلاقات المتبادلة بين الكائنات الحية والمحيط المادي المحيط بها من "القاعدة إلى القمة"، مع التركيز بشكل خاص على دور الميكروبات والعوالق في العمليات الكونية الكبرى مثل دورة الكربون.