GOOS成立于1993年，由联合国教科文组织政府间海洋学委员会（IOC）负责牵头组织，世界气象组织（WMO）、联合国环境规划署和国际科学协会理事会共同参与其建设管理。GOOS目标是建立统一协调的全球海洋观测系统，免费提供海洋观测数据和产品，帮助成员国，尤其是发展中国家和小岛屿国家，可持续利用海洋资源，保护海洋生态系统，提高应对气候变化和海洋灾害的能力。在观测区域方面，GOOS包含东北亚海洋观测系统等13个区域观测系统，各区域观测系统负责业务运行和数据共享，GOOS为区域观测系统提供协调和技术指导。在观测方法方面，GOOS设有Argo浮标、漂移浮标、锚系浮标、潮位站、科考船搭载观测、志愿船搭载观测等观测网络，2017年12月通过GOOS观测项目支持中心共享了4230个Argo浮标、1843个漂移浮标、332个锚系浮标、61条科考船观测线路、252个潮位站、1912个志愿船搭载的气象和水文观测设备的数据。

GOOS下设1个执行委员会、3个专家委员会和1个观测协调小组，并由IOC海洋观测与服务秘书处、IOC和WMO联合观测项目支持中心（JCOMMOPS）以及GOOS项目办公室3个常设机构负责日常管理和运行。GOOS执行委员会负责制定战略规划和管理专家委员会，物理海洋和气候专家委员会、生物地质化学专家委员会、生物和生态专家委员会负责梳理各领域观测需求、进行系统评估和为执行委员会提供技术支持，观测协调小组负责协调观测系统运行、数据管理和能力建设。IOC海洋观测与服务秘书处全面负责协调系统建设、运行和管理工作，JCOMMOPS负责观测网络业务运行支持、状态监控和数据共享，GOOS项目办公室负责具体项目管理、协调和执行。

GOOS观测框架主要分为需求分析、海洋观测、数据和产品3个部分。需求分析需要根据如何解决存在的社会问题和海洋科学研究发展需要，权衡全球不同区域的观测需求，制定合理的基本海洋变量，确定观测部署、运行、维护和发展方向。海洋观测是观测框架的核心，基于全球海洋观测网络，利用成熟的海洋观测技术，保证海洋观测的连续性和质量要求，评估技术可行性和成熟度，制定全球统一的标准规范，协调全球和区域观测系统运行，推广最佳实践应用案例。数据和产品是观测结果的输出和应用，通过数据汇集、同化、质控和共享，为海洋生态保护、海洋防灾减灾、应对海洋气候变化、保障海洋经济安全、全球海洋治理等方面提供服务，并利用数据和产品应用评估，为需求分析提供反馈，实现需求分析、海洋观测、数据和产品间良性循环发展。

GOOS观测围绕基本海洋变量开展，根据观测手段技术成熟度、费用和应用价值进行综合评估，GOOS专家委员会确定了30种基本海洋变量，涉及物理海洋、生物、地质、化学、生态等多个学科领域。现基本海洋变量包括海洋状态，海表面压力，海面高度，海面温度，海表面下温度，海表面海流，海表面下海流，海面盐度，海表面下盐度，海表面热通量，溶解氧，营养盐，物质追踪，无机碳，海洋微粒，氮氧化合物，溶解有机碳，水色，浮游植物数量和种类，浮游动物数量和种类，鱼类数量和分布，海龟、鸟类、哺乳动物数量和分布，硬珊瑚分布和构成，海草分布，大型藻类分布，红树林分布，微生物数量和种类，底栖无脊椎动物数量和分布。

GOOS主要为应对气候变化、业务化海洋服务和海洋健康发展3个方面提供服务。在应对气候变化方面，GOOS通过监测海洋温度、热通量和海平面变化为气候变化提供依据，并向联合国气候变化框架公约提供参考报告。在业务化海洋服务方面，GOOS通过监测风暴潮、海啸和灾害性海浪等海洋灾害，为海洋渔业、交通运输、生产养殖、矿产开发、生物制药等行业提供服务。在海洋健康发展方面，GOOS通过监测海洋酸化、溶解氧和动植物分布等要素，了解海洋健康状况，为解决人类活动、气候变化、过度捕捞和海洋污染导致的海洋生态问题提供技术支撑。