Zooplankton terdiri dari hewan terapung kecil di laut yang berfungsi sebagai makanan bagi hewan lain dan termasuk ubur-ubur, karang, dan anemon laut. Makhluk-makhluk ini hampir tidak pernah dipelajari sebelum tahun 1960-an. María de los ngeles Alvariño adalah wanita pertama yang ditunjuk sebagai ilmuwan di kapal penelitian Inggris. Sepanjang hidupnya ia berpartisipasi dalam beberapa ekspedisi dan pelayaran ilmiah di Atlantik dan Pasifik, di atas kapal oseanografi dari Inggris, Amerika, Spanyol, dan Meksiko. Pada tahun 1954 Alvariño kembali ke Spanyol untuk melanjutkan penelitiannya tentang zooplankton. Dia merancang jaring khusus dan merekrut nelayan dan kapal penelitian angkatan laut untuk mengambil sampel plankton untuknya di Atlantik dekat Spanyol dan dekat Newfoundland, dan di Mediterania.
Selama periode ini ia menemukan 12 spesies Chaetognatha baru , sembilan siphonophore dan satu medusa. Dia juga menghasilkan model distribusi dunia dari berbagai spesies Chaetognatha dan Siphonophora. Penelitian ini menjadi dasar disertasi doktoralnya; dia menerima gelar PhD dari Universitas Madrid pada tahun 1967. Dia menerima berbagai hibah dari institusi seperti Kantor Angkatan Laut AS, Investigasi Perikanan Kelautan Koperasi California, dan Yayasan Sains Nasional AS. Pada Januari 1970, ia diangkat sebagai Ahli Biologi Penelitian Perikanan di Pusat Sains Perikanan Barat Daya yang bergengsi (yang merupakan bagian dari Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasional ). Pada akhir 1970-an, Alvariño bekerja untuk mengoordinasikan penelitian kelautan di antara negara-negara Amerika Latin, dan dia mempelajari Antartika. Selama periode ini ia menerima berbagai hibah dari Organisasi Pangan dan Pertanian Perserikatan Bangsa-Bangsa (FAO) dan dari Organisasi Pendidikan, Ilmu Pengetahuan, dan Kebudayaan Nasional (UNESCO)
Sepanjang hidupnya, ngeles Alvariño juga menjabat sebagai staf pengajar di National Autonomous University of Mexico pada tahun 1976; di Universitas Negeri San Diego dari 1979–82; dan kemudian, di Universitas San Diego dari tahun 1982–85. Dia juga menjadi profesor tamu di Universitas Federal Paraná di Brasil pada tahun 1982, dan di Institut Politeknik Nasional Meksiko dari tahun 1982–86. Selama tahun-tahun ini Alvariño mengarahkan penelitian doktoral beberapa mahasiswa dan bertugas di komite tesis di berbagai negara. Setelah kematiannya di San Diego (California), pada tanggal 29 Mei 2005, dia meninggalkan sebuah manuskrip yang sudah jadi tentang burung dan hewan laut yang ditemukan dalam Ekspedisi Malaspina yang kemudian dia pelajari. Proyek ini akan segera diselesaikan dan diterjemahkan oleh putrinya..