海洋里有许多矿物，尤其在水深2000～6000米的大洋海底表层，分布着大量的锰结核。
锰结核的外形像土豆，里面密密层层的，直径一般在1～25厘米，最大的直径可达1米，重几百千克。它含有70多种元素，其中锰、铜、钴、镍的含量非常高。世界各大洋锰结核的总储量约为3万亿吨，其中4000亿吨锰、88亿吨铜、164亿吨镍、98亿吨钴，分别为大陆储量的几十倍至几千倍，具有很高的工业开采价值，被誉为21世纪的矿产资源。
开采锰结核的难度极大。首先，它分布在深海的海底表层，那里的海水压力很大，对采矿装置的抗压性、牢固性和耐腐蚀性等都有特殊的要求。其次，要把锰结核从几千米深的地方采集起来并提升到海面，没有高功率的提升装置和先进的采矿设备是无法操作的。此外，为了提高采矿效率，还必须配备精度高、性能可靠的监测、显示、记录和控制系统。所以世界各国至今开采锰结核的方法还未成熟。目前一般认为有3种方法比较适用：
一是，水力提升式采矿系统。它主要由采矿管、浮筒、高压水泵和集矿装置4部分构成。采矿管悬挂在采矿船和浮筒下，起运送锰结核的作用。浮筒安装在采矿管的上部，筒内充以高压空气，靠它的浮力支撑高压水泵的重量。高压水泵装置设在浮筒内，通过高压使采矿管道内产生每秒5米高度的上升水流，使锰结核和水一起由海底提升到采矿船内。采矿装置的作用，则是筛选、采集锰结核。这种开采系统经过不断改进，现已达到日产500吨的采矿能力。
二是，空气提升式采矿系统。它由高压气泵、采矿管、集矿装置等组成。高压气泵安装在船上，采矿作业开始时，首先在船上启动高压气泵，气泵产生的高压空气通过输气管道从采矿管的上、中、下三个部位输入采矿管，使采矿管道内产生由固体、气体、液体三种物质组成的高速上升流，将经过集矿装置筛滤系统处理过的锰结核提升到采矿船内。目前这种采矿系统已具有提取5000米深处、日产300吨锰结核的能力。
三是，连续戽斗式采矿系统。在高强度的聚丙二醇酯绳链上，每隔25～50米安装一个采矿戽斗。采矿时，船上的牵引机带动绳链，通过绞车滑轮使戽斗在海底循环翻转，不断地挖取锰结核，并连续向上提升，将矿石卸到船上，随后进行筛选和清除泥沙。这种采矿系统经过大量试验，证明它具有结构简单、适应性强、采矿成本低等优点。其缺点是，采矿效率低，作业时难以准确控制开采区。
一般认为水力提升式和空气提升式采矿系统较为理想，它们的集矿装置，有的采用射流吸入，有的采用机械扒取，有的甚至装有最先进的带螺旋桨的自动控制机械集矿装置。
除了上述3种采掘方法以外，目前一些国家还研制成一种海底自动采矿技术。这种技术主要是利用遥控潜水器潜至海底采集锰结核，然后自动上浮，把采集到的矿石卸到采矿平台上。这种深潜开采虽然比较先进，具有一定的开采深度，但它每次的采集量有限，且沉浮时间太长，因而经济上远不及上述3种开采方法。目前，深潜开采法主要应用于大量开采前的取样、试采阶段。
