由於海洋環境要比陸地上複雜得多，因此，一般的海洋生物要比陸地生物的繁殖能力強。它們的求偶方式、繁殖、生殖方式，也都非常巧妙。即使是這樣，在眾多的海洋生物群落中，也隻有少數強壯的在適應了其生存環境之後才存活下來。這是因為，在海洋裏，由於光線、壓力、鹽度、海流、潮汐、波浪、營養鹽以及地質等條件的不同，形成了千差萬別的生存環境。在各種環境中，不管是什麼樣的生物，隻要它活下來，即它對周圍環境就已經產生了驚人的適應能力。當然，這種適應能力不是無限的，當環境由於外來因素發生突然變化時，超過其生物的生理允許限度，這些生物如果不逃亡，便隻有死亡。
從另一個方麵看，在眾多的海洋生物群體之間，也有一個相互間適應的生存需要。這種互為依存的生存需要，是在食物鏈關係下生存的。這種關係經曆了漫長的演變和進化過程，形成了相對穩定的結構，保護著生態平衡狀態。在不同的海洋環境中，有著完全不同類型的生態係。例如，在潮間帶有各種生物組成的潮間帶生態係統。這一個個生態係在它們適應了自身的生活環境之後組織起來，這就是整個海洋的生態係。
在海洋中，海水的性質決定了海洋生物的豐富和特點，而它在海洋中的每個角落是不一樣的。陽光在開闊的海洋中輻射入海水的深度大於數百米，而在混濁的沿岸水域中，輻射深度隻有數十米，所以在光層下麵一直到數千米的海底則是漆黑的一片。
此外，生物的形態、習性和顏色隨深度而變化是很明顯的，所以每一水層中的生物有共同的特性。在表層十幾厘米的水層裏，有食肉的藍色甲殼綱動物、軟體動物和管水母。往下是弱光層，顏色發紅和發黑的動物取代了透明的無脊椎動物。再往下，是漆黑的深海區，它的光線來自底棲魚類如魷魚、燈籠魚的發光器官。生活在海底上的生物也是隨深度變化而變化，從大陸架到大陸坡直到深海底。在泥質海底上以掘穴動物為主，而在深海軟泥海底則以魚、甲殼綱動物和海參為主。對於那些從海水中吸吮懸浮物質為生的魚類來說，其數量與深度成反比；而對於那些從海底沉積物中覓食為生的魚來說，則能生活在很深的海底。
有人做過統計，地球上的生物有50萬種以上，可分為動物、植物和微生物三大類。海詳中有18萬多種動物，2萬多種植物，總共20多萬種。有趣的是：陸地上植物類比動物種類多，而海洋中則相反，動物的種類比植物種類多。
海洋食物鏈
對於海洋生物，無論是種群類，還是它們各自種群的數量，都是非常之大的。到目前為止，誰也無法用確切的數字，闡明海洋有多少個體的生物。不難看出，海洋生物之間關係是何等複雜。那麼，有沒有什麼方法來表達生物種群的關係呢?
非常有趣的是，在海洋中，各種生物種群的食物關係，呈食物金字塔的形式。先是植物、細菌或有機物，然後是食植性動物至各級食肉性動物，這樣依次形成攝食者的營養關係，這種關係被稱為海洋食物鏈。有時候它也被稱作“營養鏈”。由於在海洋生物群落中存在著從低級到高級的層級關係，而且物質和能量能夠在各個環節進行轉換與流動，所以在海洋生態係統中的物質循環和能量流動總是在不斷地發生著。
這種金字塔式的食物鏈底座很大，每上一級都縮小很多：第一級是由數量驚人的海洋浮遊植物構成的，是食物鏈金字塔的最基礎部分，通過光合作用生產出碳水化合物和氧氣，是海洋生物生長的物質基礎；食物鏈的第二級是海洋浮遊動物，它們以海洋浮遊植物為食；第三是攝食浮遊動物的海洋動物；第四級則是海洋中的食肉類動物。比如金槍魚、鯊魚等，它們處在金字塔的最高層，不過它們的數量也是最少的。這個過程，就是我們時常說的“大魚吃小魚，小魚吃蝦米，蝦米吃泥土(浮遊生物)”的形象概括。
在海洋中生活著數10萬種動物，在這些動物中，除虎鯨和鯊魚等凶猛的食肉動物之外，絕大多數的魚類都是“和平共處”，相安無事，因此，海洋動物實際上是地球上種類和數量最多的動物。說起來令人難以置信，地球上最大的動物——鯨類(須鯨)，是以海洋中幾乎是最小的動物——小魚和磷蝦為食。這看上去似乎有些不合情理，但是，細細研究一下它們之間的特殊關係，又感到這是情理之中的事。在海洋中，磷蝦不僅數量巨大，而且聚集在一起密度也很高。它們似乎是按照某種“指令”，聚集成一團又一團，專等須鯨來食用。否則的話，身軀龐大的須鯨，整日在茫茫海洋中，疲於奔命，尋找捕獲食物，無論如何是無法填飽肚子的。同樣，磷蝦以其頑強的生命，特有的繁殖力，建立起最為龐大的密集群體，源源不斷為須鯨提供食物。這一切，似乎是經過上帝精心設計安排好的。億萬年來，這種奇特的金字塔式的生物種群間的關係，維係海洋生物種群間的生命存在方式。
與陸地上食物鏈相比，海洋中各種生物建立起的食物鏈是非常有效的。海洋食物鏈在通常情況下，比陸地食物鏈具有更多環節。實際上，無論是陸地，還是海洋裏，生物之間的食物鏈並非是那麼單純，而是極為複雜的，正是出於這一點，生物學家讚成使用海洋食物網概念。
低等海洋生物
古老而原始的生命在經曆前後近20億年的進化之後，到距今約19億年前開始出現第一次繁榮，其標誌是細菌與藍藻的大發展，並且出現了真核生物。真核生物的出現標誌著生命細胞結構的完善，現代生命都是從19億年前真核生物出現的原點上輻射進化而來的。
最初我們要從原核生物說起。距今約32億年前，在原始海洋裏，已經出現了細菌和簡單藻類的單細胞生物。如至今還廣泛生活的藍藻，仍然保留著當初那種原核生物狀態。藍藻的細胞裏含有葉綠素，能夠進行光合作用，合成蛋白質，放出氧氣。
藻類進行光合作用，放出大量氧氣，地麵上形成臭氧層，減弱了日光中紫外線對生物的威脅，使水生生物有可能發展到陸地上來，也為低等動物的興起提供了食物。一部分原始有鞭毛生物，後來逐漸失去光合作用的能力，增強了運動和攝食的本領，於是就產生了最早的原生動物，像現今還保留著10多億年前原始狀態的變形蟲等。有孔蟲也是一類古老的原生動物，5億多年前就產生在海洋中，至今種類繁多。由於有孔蟲能夠分泌鈣質或矽質，形成外殼，而且殼上有一個大孔或多個細孔，以便伸出偽足，因此得名有孔蟲。有孔蟲是海洋食物鏈的一個環節，它的主要食物為矽藻以及菌類、甲殼類幼蟲等，個別有孔蟲的食物是砂粒。此外，有孔蟲是浮遊生物中重要的組成部分，也是大多數海洋生物重要的食物來源。
有的有鞭毛的單細胞生物，如裸藻，能利用鞭毛不停地轉動在水中運動，還有個能感光的眼點，因此人們叫它眼蟲，說它是動物。但是它又有葉綠素，能利用陽光進行光合作用，為自己製造食物，又是毫不含糊的植物。這種既像動物又像植物具有雙重性的現象，充分證明了動植物的共同祖先，就是如同眼蟲之類的遠古時代的原始單細胞生物。
後來，到距今13億～18億年前這一段時間裏，出現了有細胞核的真核生物——綠藻等。以後接著又有了紅藻、褐藻、金藻……它們組成了絢麗多彩的藻類世界。
最終，由於細胞結構的不斷分化，導致了營養方式上的一分為二：一支發展自己具有製造養料的器官(如葉綠體)，朝著完全“自養”方向發展，成了植物；另一支則增強運動和攝食本領以及發達的消化機能，朝著“異養”方向發展，成了動物。
無脊椎動物
最早在海洋裏出現的動物是無脊椎動物。13億～5億年前，地球上淺海廣布，水生動物大發展，成為無脊椎動物的全盛時期。這些水生動物的最大特點，是細胞有了分工從而形成了各種器官。這時的海洋世界熱鬧非凡。它們最初生活在海洋裏，以後又向陸地上的江河湖泊和沼澤過渡，最終發育出氣管、肺、翅膀等適應陸上呼吸和飛行的器官，終於登陸上岸繁衍生息，這就為後來陸生脊椎動物的出現開辟了道路。
首先，海綿是最簡單的無脊椎動物，由一群無差別的細胞組成。海綿的體壁有內、外兩層，海水從它們的身體裏通過時，其中的微生物和氧氣就被吸收了。大多數海綿具有骨架，有些海綿的骨架由矽構成，且比光纜構造更加完美，可以說是大自然首先“發明”了光纜。
其次，蠕蟲也是一大類十分低等的海洋無脊椎動物。它們的身體長而柔軟，全身上下沒有骨骼。在海洋生物的演化過程中，蠕蟲是比較原始的種類。不過它們比更原始的多細胞動物已經有了劃時代的進步。那就是，蠕蟲的身體已經有了前端和後部的區分。從海洋到陸地，從鹹水到淡水到處都有蠕蟲的分布。它們的數量不但多，而且還會發光。當年哥倫布第一次接近北美海岸的時候，曾經記錄下“海中遊動的燭光”。其實，哥倫布看到的是多毛類蠕蟲的交配儀式。這種小型蠕蟲每年盛夏之夜月圓的時候，會連續幾夜遊到海麵上，像參加集體婚禮一樣，舉行繁殖的典禮。
三葉蟲也是具有代表性的一種無脊椎動物。它是一種已經滅絕了的節肢動物，全身分為頭、胸、尾三部分，背甲堅硬，被兩條縱向深溝割裂成大致相等的3片，所以叫作三葉蟲。它們生活在遠古海洋中，主要出現在寒武紀，延續到二疊紀末期時滅絕。三葉蟲既會遊泳，又善於爬行，所以從海底到海麵，都在它的勢力範圍之內。
最後，值得一提的是菊石。它是一種已經滅絕了的軟體動物，它們最早出現在古生代泥盆紀初期，繁盛於中生代，廣泛分布於世界各地的三疊紀海洋中。
菊石是由鸚鵡螺(現在仍然存活在深海中)演化而來的，與鸚鵡螺的形狀相似，體外有一個硬殼，主要成分為碳酸鈣，大小差別很大，殼為幾厘米或者十幾厘米，最小的僅有1厘米，最大的比農村的大磨盤還要大。殼的形狀也是多種多樣，有三角形的、錐形的和旋轉形的，等等。旋轉形的殼在菊石中占絕大多數。