研究船是搭载研究设备，在海上进行研究的船只。研究船有许多功能。有些研究项目可以由同一艘研究船进行，有些研究项目则需要特定的船只。研究船可能属于民间研究机构、学校、政府甚至军方。
由于有些研究船需在极地海域进行研究工作，常常会设计为破冰船。
研究船起缘于探险时代的早期。从库克船长的时代到现代，我们对一艘研究船的基本要件已经十分清楚。在1776年，英国皇家学会聘请库克指挥奋进号三桅帆船（HM Bark Endeavour）前往太平洋观测并记录金星通过太阳。约瑟夫·班克斯(Joseph Banks)指出，奋进号是一艘坚固、有良好设计以及装备的船，足以面对挑战，提供其研究人员足够的设施，。和现代常见的研究船一样，奋进号同时执行一种以上的研究，包含了综合性的水文调查工作。
一些著名的早期研究船有小猎犬号、卡吕普索号、挑战者号、耐力号和泰拉诺弗号。
水文调查船是用来进行水文研究与调查的船。这些水文资讯是航海图绘制的重要资讯，以确保军事与民间用途的航海安全。
海洋调查船也进行海底地震、海床以及海底地质调查。除了制作图表，这些资讯也对含有石油或天然气的地质探测很有帮助。这些船只通常配备有与牵引装置相连的研究设备，例如空气炮，用来产生高压震波，以声波冲击海底下的底质。研究船也会在龙骨处配备有测深仪。
实际上，水文调查船通常会有许多配备以进行多种功能。有些功能也与海洋调查船相仿。海军的水文调查船通常进行海洋军事研究，例如探测潜舰。
CCGS弗雷德里克-克雷德号就是一艘水文监测船。
海洋研究船对水的物理、化学以及生物学、大气与气候进行研究，因此需要能够从包括深海等各种深度取得海水的设备，以及对海底水文探测的仪器，同时也配备许多环境感测器。由于对海洋学与水文学的需要与渔业研究有很大的不同，这类船只往往扮演了双重角色。
NOAAS罗纳德布朗号就是一艘海洋研究船。
渔业研究船(FRV)须要有能够拖曳各型渔网的作业平台，在各种深度收集浮游生物与水样，也会配备声纳探鱼机。渔业研究船通常会按照大型渔船的样式设计与建造，但是会把储存渔获的空间，改成实验室以及设备存放的空间。
FRV斯科细亚号与台湾曾使用的海功号是渔业研究船。
海军研究船调查海军关注的项目，例如对潜舰以及水雷的探测，以及声纳与武器测试。
极地研究船的船体有破冰结构，可以在极区海域航行运作。这些船通常具有双重的角色，特别是南极的研究船也作为南极研究站的补给与供应船。
USCGC北极星号就是一艘极地研究船。
石油探勘有许多种方法，其中最常见的是利用移动式的平台或船只，移动到需要探勘的地点，对海床进行钻探，看看海床底下是否藏有资源。
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