海洋浩瀚無垠，海洋生物可以在廣闊的大海中盡情遨游。但是，海洋中卻并非處處都有海洋生物，生物分布還要受許多環(huán)境因素的制約。

浮游生物是海洋中個體數(shù)量最多的生物。其中，浮游植物必須生活在有光照的水域中，因為它們必須依靠光合作用來制造營養(yǎng)，維持生命，因而浮游植物白天一般多生活在洋面區(qū)上層的光亮帶，即100米以內(nèi)的淺水層中，夜間可下沉至200米以內(nèi)的稍深水層中。浮游動物大多以浮游植物為食，由于其攝食活動大多是在夜間進行，因而夜間它們大多活動在200米以內(nèi)、有浮游植物分布的水層中，白天則下沉至200米以下的弱光區(qū)生活。

魚類大多以浮游動物或者小型魚蝦等為食物，因而其分布水域大多在距海岸幾百千米、水深200米以內(nèi)的大陸架及其附近海區(qū)。大陸架水域分布的魚類數(shù)量大約可占魚類總數(shù)的2/3以上，只有一部分大洋性洄游魚類，如金槍魚、旗魚、鰹魚等，可分布至廣闊的大洋水域。還有部分魚類幾乎長年都生活在海底，成為底棲性魚類，如比目魚。此外，還有少數(shù)魚平時都生活在海洋中，但繁殖季節(jié)則需要溯游至江河內(nèi)產(chǎn)卵繁殖，如鮭鱒魚類。在更深的海底水域，雖然也曾發(fā)現(xiàn)過魚類，例如，深海潛艇曾在數(shù)千米以下的深海海底發(fā)現(xiàn)過形狀怪異的魚，1978年在南極羅斯冰架下597米的冷水團中發(fā)現(xiàn)過魚，但大洋深處究竟有多少魚類，至今仍然是個未知數(shù)。

貝類中絕大多數(shù)都生活在海底，這也是由其生活習性所決定的。貝類需要濾食浮游性微藻類或者捕食其他貝類，其生存水域中必須有足夠的食物，因而它們大多也只能分布在水深100～200米以內(nèi)的海域。蝦蟹類大致上也是如此。至于深海中有多少生物，至今仍不是十分清楚。因為直至目前為止，全球海洋中大約只有5％左右的水體被人類基本上探明，而占全球海洋80％以上的深海區(qū)，除了少數(shù)探險家偶爾光顧之外，基本上還屬于未知的空白區(qū)，人類對深海的了解僅知之皮毛。

深海中一片漆黑，水溫一般只有2℃左右，而壓力卻高達30～110MPa，是正常大氣壓（0.1MPa）的幾百倍乃至上千倍，深海下層的海水中含氧量僅為表層海水的1/10左右。如此惡劣的環(huán)境條件普通海洋生物是根本無法存活的。據(jù)計算，海水深度每增加10米，產(chǎn)生的壓力就相當于一個大氣壓（0.1MPa）。在水深超過30米的海底，未經(jīng)特殊訓(xùn)練的潛水員就很難承受海水的巨大壓力；在水深1000米的深處，海水的壓力可達100個大氣壓（10MPa），如此大的壓力足以使木材的體積被壓縮至一半，變得像金屬一樣不能漂浮而只能下沉；在水深10000米以下的深海中，壓力超過1000個大氣壓（100MPa），曾在該深度考察過的用特殊鋼制造的直徑218厘米、壁厚8.7厘米的深潛器，大小被壓縮了2毫米，同時深潛器的外部涂層也在巨大的壓力下全部剝落。

根據(jù)深海探險家描述，為適應(yīng)深海中這種特殊環(huán)境，深海生物的體色多呈紅色、黑色或者無色，有些種類還能發(fā)出磷光；深海魚的眼很小或者全盲，嘴大，顎寬闊，胃容量很大，以便能獲取并容納更多的食物；由于深海中食物稀少，深海生物的體型一般都不太大，新陳代謝遲緩，生長也極其緩慢；可能因深海中生物密度較小、同類難求的緣故，許多深海生物的配偶常常是終身的，有的種類雄性個體還以寄生的方式終生依附于雌性個體身上，成為永不分離的終身伴侶。

深海生物由于長期生活在低溫、高壓、少氧的環(huán)境中，采集上來后會很快死亡并腐敗解體，因而能保留下來的標本就極為罕見。1996年一艘科學考察潛艇在馬里亞納海溝查林杰海淵中第一次在11000多米深的海底收集到微生物樣品，該樣品在實驗室經(jīng)培養(yǎng)后，被鑒別出多種原始細菌類和真菌類，其中還包括一些抗寒菌類及其孢子。這些菌類能承受比海面高1000多倍的壓力和2℃左右的低溫，并且在這種苛刻的環(huán)境條件下仍能正常地生活與繁衍。