根据水下传感器类型的不同，可获取不同的观测信息。水下观测网络在海洋数据采集、环境监测、灾害预防、辅助水下导航定位、海洋资源勘测、分布式战术监测以及水下目标的探测、跟踪与定位等领域都有重要应用。水下观测网络一般是移动式的海洋观测网络，与固定式海洋观测网络海洋互为补充。固定式海洋观测网的主要形式为海底观测网。

水下观测网络以自主式无人潜水器（autonomous underwater vehicle; AUV）、遥控无人潜水器（remotely operated vehicle; ROV）为移动节点，并依靠水下声学网络实现各节点的通信。水下观测网络具有如下优点：①并行探测使得水下观测效率明显提高。②冗余观测数据使得观测精度得以提高。

从20世纪末开始，水下观测网络引起了各国的极大关注，欧美各国等开展了研究计划。如美国1993年提出的自主海洋采样网（autonomous ocean sampling networks; AOSNs）、海网（Seaweb）水下声学网络。中国对水下观测网络的理论和技术的发展给予了高度重视，清华大学的国家高技术研究发展技术（“863”计划）课题“分布式可扩展水声传感器网络研究”，以及中国海洋大学的国家“973”重点基础研究发展计划基金项目等课题组都对水下传感器网络进行了深入的研究。