Каспийский филиал ИО РАН создан в 2005 году.

Основной целью филиала является выполнение фундаментальных научных исследований и прикладных разработок в области океанологии с использованием флота, беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), надводных и подводных аппаратов, других технических средств, находящихся у него на праве оперативного управления, взятых в аренду или совместно с владельцами этих средств на основании договоров и соглашений о научном сотрудничестве.

Основными направлениями деятельности Филиала являются фундаментальные исследования по комплексному изучению Мирового океана и южных морей Евразии:

• гидрохимия морей и океана, загрязнение мирового океана (гидрохимические параметры вод Каспийского моря и эстуариев впадающих в него рек (Волга, Урал, Кума, Терек, Сулак, Самур), загрязнение микропластиком;
• биология и экология Каспийского моря, антропогенная изменчивость морских экосистем (биологические инвазии в ихтиофауну, зоопланктон и зообентос моря, изучение биологии рыб, желетелых, ракообразных, моллюсков);
• геология, геофизика и геохимия литосферы моря (влияние колебаний уровня моря на материальную культуру прикаспийских цивилизаций, эволюция островов в Каспийском море, ледовые экзарации);
• технические средства исследования океана (телеуправляемые подводные и надводные аппараты, водолазное снаряжение и техника);
• разработка и создание новых технологий океанологических наблюдений (малый телеметрический комплекс, донные станции, промерный безэкипажный катер, полигон для гидрологических и гидробиологических исследований).

В Каспийском филиале ИО РАН работают 5 научных сотрудников, включая трёх кандидатов наук.

Филиал выполняет плановые фундаментальные научно-исследовательские работы по теме госзадания: FMWE-2024-0018 «Геодинамическая эволюция деформируемой литосферы, опасные процессы и аномальные явления в коре и водной толще Мирового океана, окраинных и внутренних морей».

Разрабатываются биотехнологии по самоочистке и сохранению биоразнообразия каспийской биоты.

Для этих целей разработаны жизнестойкие и экологические емкие модели донных станций, защищенные патентами: «Рифовый модуль» (патент РФ №63315), «Рифовый модуль» (патент РФ №93773), «Искусственный риф» (патент РФ №136818), «Донно-пелагическая биостанция» (патент РФ №039710), «Глубоководный донно-пелагический рифовый модуль» (патент РФ №238835).

Филиалом создана методика оценки воздействия факторов среды на биоту моря — «Методические рекомендации по оценке воздействия морских нефтегазовых сооружений на природную среду». В основу метода легла идея искусственного формирования локальных экосистем с высокой степенью сравнимости. Такие экосистемы формируются на донных станциях – специальных подводных строениях, на которых сформировались локальные экосистемы с высокой степенью сравнимости. В составе экосистем обитает ряд организмов-индикаторов, по состоянию которых оценивается качество окружающей среды в данной точке наблюдений. В акватории Северного Каспия Филиалом обустроен донными станциями ряд полигонов, на которых регулярно проводятся наблюдения.

Каспийским Филиалом ведутся работы по направлению «Мониторинг содержания микропластика в водах северо-западной части Каспийского моря». Получены первые результаты по содержанию микропластика в поверхностных водах в акватории, примыкающей к федеральному памятнику природы о. Малый Жемчужный. Наибольшее количество микропластика специалистами зафиксировано на мониторинговых станциях, попадающих под влияние Волго-Каспийского судоходного канала и р. Терек.

В настоящее время выполняются работы по изучению гидрохимического режима Северного Каспия, а также оценка качества морской среды по нормированным показателям химических соединений в воде и донных отложениях. Планируется проведение гидробиологических исследований с использованием методов биоиндикации.

Филиал проводит натурные наблюдения за состоянием популяций вселенцев — гребневиков Mnemiopsis leyidi и Beroe ovata. За последние несколько лет выявлены новые сведения по структурно-популяционным отношениям гребневиков и их распределению в условиях снижения уровня Каспийского моря. Beroe ovata занимает свою нишу в Каспийском море. При росте его численности и биомассы отмечено заметное влияние этого гребневика на снижение популяции Mnemiopsis leyidi в российском секторе моря.

С 2024 года Каспийским Филиалом ведутся исследования инвазионных видов рыб в эстуариях рек российского сектора Каспийского моря (дельта Волги, рр. Кума, Лапуховка, Терек). Установлен путь проникновения в Каспийское море европейского обыкновенного горчака Rhodeus amarus (Bloch, 1782). В 2025 г. обнаружена инвазия в дельту Волги амурского чебачка Pseudorasbora parva (Temminck et Schlegel, 1846) – икроеда, включенного в перечень самых опасных инвазионных видов рыб России. Дальнейшие исследования биологии инвазионных видов рыб в эстуариях рек бассейна Каспийского моря позволят оценить степень угрозы, которую несет их распространение, и разработать адекватные меры для противодействия потенциальному негативному воздействию биологических инвазий на природные экосистемы и рыбное хозяйство прикаспийских регионов.

Разработан и запатентован подводный телеметрический инструмент, позволяющий с борта судна вести наблюдения и съёмку в неблагоприятных штормовых условиях – «Бортовой телеметрический комплекс» (патент РФ № 93773).

Каспийский филиал осуществляет научное сотрудничество с ведущими научно-образовательными учреждениями Астрахани и Республики Дагестан.

С 2025 года Филиал совместно с Краснознаменной Каспийской флотилией Военно-Морского Флота России проводит научно-исследовательские работы в акваториях дельты Волги и Каспийского моря, основная цель которых – наблюдение за падением уровня моря.

Особое внимание уделяется проектировке и изготовлению надводных безэкипажных гидрографических катеров, способных выполнять промерные и батиметрические работы.

Для популяризации подводной и надводной робототехники в среде молодых учёных, студентов и учащейся молодёжи, Филиал ежегодно проводит соревнования и конференцию по морской робототехнике.