海底天文台主要用于搜寻、观测中微子。中微子是宇宙空间中一种奇特的基本粒子。它是一种质量比电子还要小得多的不带电的中性粒子，但具有极大的穿透力，可以穿透任何物质，甚至可以从地球的一头穿到另一头。因为中微子携带着来自宇宙天体的信息，天文学家希望能够捕获到它，但想在地球表面的大气层中捕获中微子太难了。于是，科学家根据中微子的特点，将搜寻、观测中微子的装置移到了地下和海底，希望能够利用地表的岩石和海水阻隔来自宇宙的其他粒子。用海底天文台来观测和接收天体某种信息的效果，是地面天文台望尘莫及的。