Лаборатория была утверждена в структуре АО ИО РАН приказом директора ИО РАН (№ 53 от 28.05.1998) на основании решения Ученого Совета ИО РАН (протокол №8 от 13.05.1998). Основными направлениями работ лаборатории с момента ее создания по настоящее время являются: изучение вопросов эволюции прибрежных систем бесприливных морей в условиях изменения климата и техногенного воздействия, развитие методов мониторинга, оценки и прогнозирования для комплексного управления прибрежными зонами. В 2024-2028 гг. лаборатория работает по общей для АО ИО РАН теме госзадания № FMWE-2024-0025 "Эволюция ключевых природных комплексов Атлантического океана и Балтийского моря: современное состояние и палеореконструкции", руководитель темы – В.В. Сивков.

Лаборатория физики моря  ведет свою историю с 2015 года, когда выделилась из состава Лаборатории прибрежных систем. Основание нового научного направления стало возможным благодаря инициативе и научному руководству Ирины Петровны Чубаренко: именно она возглавила работу коллектива по изучению проблемы загрязнения морской среды микропластиком. Научная направленность деятельности лаборатории — фундаментальные и прикладные натурные исследования, математическое, численное и лабораторное моделирование гидрофизических процессов и связанного с ними переноса вещества, в том числе антропогенных загрязнений, в Балтийском море, других внутренних, окраинных и шельфовых морях Мирового океана.