胶州湾（北纬35度58分～36度18分，东经120度04分～120度23分）总面积374.4平方公里，东西宽28公里，南北宽32公里，海岸线长30多公里，滩涂面积5.6万亩，浅海面积近87万亩。胶州湾是一个半封闭型海湾，总体呈扇形，湾口最狭处团岛至薛家岛只有3000米。平均水深6～7米，大部分水域不超过5米，其中潮间带滩涂面积约125平方公里。

　　胶州湾属暖温带季风性气候，年平均气温12.3℃，降雨量为725～1100mm，具有黄、渤海沿海水域海洋环境和生物区系的特点。生物生产力和生物群落多样性高；已鉴定浮游植物种类约175种，年平均初级生产力503mgC/m2/d；浮游动物种类110种，平均生物量100mg/m2。胶州湾生物资源丰富，菲律宾蛤子养殖年产量达到45万吨。这里还有国家二级重点保护动物，海洋生物的“活化石”---文昌鱼。

　　胶州湾是比较规则的半日潮区，涨潮流速大于落潮流速，涨潮时短，落潮时长，强流区位于湾口，可达180cm/s，湾内半岛、岛屿众多，环流复杂。根据余流分析，得出胶州湾内存在六个环流系统。

　　胶州湾海洋生态系统研究站始建于1981年，原名为黄岛海水养殖试验场。1986年改名为黄岛增养殖实验站。中国生态系统研究网络（CERN）组建后，本站1991年成为CERN29个野外观测基本站之一，改名为“胶州湾生态系统研究站”，是我国温带海域唯一的集监测、研究与示范为一体的综合性生态系统研究站。2005年被科技部批准成为国家生态系统野外科学观测研究站，正式命名为“山东胶州湾海洋生态系统国家野外科学观测研究站”。胶州湾站是“中国生态系统研究网络”（CERN）中唯一一个温带海域长期研究站，也是中国科学院海洋基地建设的一个组成部分。

　　建站之初，胶州湾站主要从事鱼、虾、贝工厂化育苗和高产养殖关键技术的研究、示范工作。出色地完成了“胶州湾海洋环境及资源调查和鱼虾种苗放流增殖实验”等一系列重大项目，我国海洋水产养殖中的三个浪潮（海带养殖、对虾养殖和扇贝养殖）的兴起都始于胶州湾。90年代以后，胶州湾站针对日渐突出的环境问题，开始对生态系统的结构与功能进行综合调查和长期监测，并完成了“胶州湾水域富营养化的研究”等一系列科研课题。进入21世纪以来，胶州湾站开始从全球变化和人类活动影响的高度全面考量生态系统的动态变化，研究人与自然和谐发展的途径与关键技术。

　　胶州湾位于我国温带海域，受东亚季风和南黄海水团系统的影响，同时受到人类活动（城市化建设、陆源物质排放和生物资源开发等）的影响，是我国温带海域的一个中型半封闭海湾。胶州湾生态环境演变过程是我国东部沿海地区的一个缩影，在我国近海海洋生态环境可持续发展研究中，是温带海域的典型代表。由于胶州湾长期的监测与研究历史、大量的数据资料积累和系统研究，使其成为我国温带海域近海生态系统研究的一个“模式海湾”，成为我国温带海域近海生态系统理论与方法研究的一个理想场所。