海水的性质决定了海洋生物的丰盛和特点，而它在海洋中的每个角落是不一样的。其水平变化的速度要比垂直变化的速度快得多。这一特点决定了浮游生物和底栖生物的生活环境。海水很快吸附了太阳幅射的光和热，由于海水中含有各种悬浮物质和浮游植物，阳光在开阔的海洋中幅射入海水的深度达数百米，而在混浊的沿海水域中，幅射深度只有数十米。在光层下面一直到数千米的海底则是漆黑的一片。海水也是随着阳光的幅射深度变深而温度变低的。
同样，氧气和营养如硝酸盐和磷酸盐的数量也是随深度发生很大变化的，特别是表层水域，这种变化是生物生长的结果。在这一水域内生活着大量的海洋生物，有食草、食肉动物。往下则是无光层，其生物的食物来源是各种生物的排泄物、腐烂的尸体和流入海底中的河流有机物质。
生物的形态、习性和颜色随深度而变化是很明显的。所以每一水层中的生物有着共同的特性。在表层十几厘米的水层里，有食肉的蓝色甲壳纲动物、软体动物和管水母。往下是弱光层，颜色发红和发黑的动物取代了透明的无脊椎动物。再往下，动物的眼睛变大，以捕捉到最后的光线，以食肉动物为主。再往下是漆黑的深海区，它的光线来自底栖鱼类如鱿鱼、灯笼鱼的发光器官。生活在海底上的生物也是随深度变化而变化，从陆架到大陆坡直到深海底。在泥质海底上以掘穴动物为主，而在深海软泥海底则以鱼、甲壳纲动物和海参为主。以从海水中吸吮悬浮物质为生的鱼类，其数量与深度成反比。而那些从海底沉积物中觅食为生的鱼，则能生活在很深的海底。