O Cima desenvolve a súa investigación, principalmente, por medio dos proxectos de investigación, as accións e as teses doutorais. Os proxectos de investigación tratan de afondar no coñecemento, no ámbito temático das diferentes liñas de traballo do Centro.
Os proxectos son financiados por diversas entidades, pero principalmente pola Dirección Xeral de Investigación, Desenvolvemento e Innovación, da Xunta de Galicia, o Ministerio de Ciencia e Tecnoloxía, a Junta Nacional Asesora de Cultivos Marinos (JACUMAR), e a Unión Europea.
As accións tratan de dar resposta a problemas concretos da Consellería do Mar, relativos ás áreas de coñecemento dos investigadores do CIMA, ou aspectos determinados das liñas de investigación que, polas súas características especiais, necesitan un financiamento continuado que non é posible por medio de proxectos. Os obxectivos son, normalmente, máis restrinxidos que os dos proxectos de investigación, e o risco de non obtelos, moito máis baixo.
As teses de doutoramento desenvólvense principalmente por medio da colaboración coas Universidades de Galicia.