海豹是鲨鱼和逆戟鲸最喜爱的猎物。曾观察到这些远洋的或开放水域的捕食者游到沿沙滩极浅的地方去吃一顿海豹快餐，而逆戟鲸则将小的冰块翻倒，来用力咀嚼这长着鲸脂，以及鳍状肢的美味。在冰雪覆盖的极地地区，为了呼吸，海豹利用冰缝，或不停地啃咬冰层打洞借以呼吸，这是一种很危险的举动，因为北极熊也许就在附近等候。另一种海洋哺乳类，北极熊，只在北极有发现。北极熊是个体很大，很强壮的动物，具有敏锐的嗅觉，厚厚的皮毛，以及绝缘性能很好的身体，使它们即使在北极地区的寒冷水体中也能保持温暖的体温。北极熊用它们的有蹼的掌做狗刨式的游泳而且是令人吃惊的游泳能手，即使对于相对较长的距离也是如此。北极熊的白色毛皮为它在冰上提供了伪装且能帮助它捕食喜爱的食物——海豹。虎鲸可能是它们在自然界的惟一的捕食者，但人类毫无疑问的才是它们生存的最大威胁。
海洋中最迷人的哺乳动物是海獭。因它的厚厚的皮毛以及可爱的长着腮须的脸而闻名的海獭，只生活在北太平洋沿岸地带。与海豹相反，海獭能终生在水中度过，只在躲避风暴的时候来到岸边。它们是一种皮包骨头的动物，没有鲸脂，热量及浮力是靠厚厚的皮毛提供的，它们的皮毛必须不断地修饰，经常增添新毛和为它的皮外套“打油”。海獭经常在海面上毫不费力地仰面漂浮。这种姿势使它们能跟上其他的同伴，将它们的肚子当做餐桌，载着它们的孩子，悬挂或将自己定位在一层海草附近。它们用尾巴以及后面的蹼状足来游泳和潜水，而前掌则用来灵活地从海底攫取和搬运食物。海胆、蛤、贻贝，以及鲍鱼是海獭喜爱的食物。海獭对吃很着迷；为了保持温暖和活跃，它们必须每天消耗掉相当于它们的体重的四分之一的食物。这相当于人类每天吃掉100个汉堡包！在海表面，海獭用坚硬的牙齿或石头来撬开包含有海洋中的美味佳肴的壳。海獭是已知的惟一使用工具的海洋哺乳类动物。一些大些的雄海獭也吃鱼。海獭的母性很强，当与它们的母亲分开后，幼海獭会尖叫数小时。然而，海獭的生活也并不总是如此舒适安逸：交配就是一种艰难的运动，包括咬鼻子、翻转，以及偶尔意外的淹死。海獭在自然界似乎没有的天敌。人们认为有时雕会在孵化季节掠食幼獭，而且逆戟鲸可能会偶尔吃一两只海獭。
海洋爬行类动物
海洋中的爬行类包括海龟、海蛇、鳄鱼和海蜥蜴（鬣蜥）。海龟在海洋的温暖水体中最为常见，它们用长长的蹼游泳。和许多其他的生活在陆地上以及淡水中的、有亲缘关系的同类不同，海龟不能完全将蹼和头缩到它们的壳中，因而它们很容易受到鲨鱼的攻击。经常能够看见海龟丢了一两个蹼（15c）。因为它们很重的壳，为了增加浮力，海龟的骨架结构减少。尽管海龟在水中很灵活，它们在陆上却很笨拙。为了繁殖，雌龟必须费力地从水中爬到沙滩上，在沙中挖巢。在此它产下数个柔软的卵，接着再步履蹒跚地返回大海中，留下身后的卵在温暖的沙中孵化。幼龟的性别极大程度上决定于巢中的温度，因此可能随深度不同而不同。较温暖的温度有利于雌龟的产生，较凉爽的温度则容易产生雄龟。两个月后，卵孵化了，一群很小的海龟钻出表面。一旦离开巢，它们就疯狂地冲向大海，并很容易受到饿鸟、螃蟹和其他捕食者的伤害。人们认为幼海龟靠海面反射的月亮和星星的光芒的指引来找到方向。在一个邻近沙滩上的巢附近人为地亮起灯火，这可使幼海龟变得迷惑并致命地走错方向，远离海水。
海蛇主要发现于太平洋和印度洋。它们是地球上毒性最大的爬行类中的一些，但很多海蛇都极其的温顺，有着很小的嘴巴。它们主要吃鳗鲡、鱼、卵和许多无脊椎动物。在一些地区，海蛇极具进攻性，而且会缠在潜水者的手足上；而在另一些地区，它们非常的温柔和胆小。在斐济，可以看到孩子们和当地常见的黑白花的海蛇玩耍。
最不为人所知的海洋爬行类之一是咸水鳄鱼，主要发现于印度尼西亚和澳大利亚的海区。尽管大多数鳄鱼生活在离岸较近的地方，在远海偶尔也能发现它们的踪迹。太平洋咸水鳄鱼能长到很大，长达7米，重约2000磅。在澳大利亚和巴布亚新几内亚，咸水鳄鱼号称是精明的、耐心的和邪恶的捕食者，用它们的有力的尾巴将猎物撞到水中甚至将小船弄翻。自然赋予了咸水鳄鱼一个位于喉部的阀，因此它们能够在水下张开嘴巴而不致被淹死。鳄鱼因此能够抓取猎物，将它拽到水下，淹死它，然后将它吞下。在南佛罗里达沼泽地南部边缘的咸水区生活着一小群隐居的濒临灭绝的鳄鱼。
从学术上讲，大多数海鸟并不属于真正的游泳者，因为它们大部分时间在海面上飞翔或只有一部分时间在海面上游。然而，有几种海鸟无疑是真正的海洋中的游泳者，而且许多海鸟也可被叫做海洋游泳者世界中的短暂成员。海鸟在全世界都有发现，从北极到南极，但在富饶的海区最为常见。一些生活在生物众多的岸边，其他的生活在遥远的海岛上，而极少数大部分时间生活在水中或在水面上。海鸟的体形、大小和喙的结构随种类不同而不同，而且经常反映了它们的飞行特点和进食习惯。飞翔主要靠拍打翅膀（海燕、燕鸥和鸬鹚）、滑翔（鹈鹕）、滑行（信天翁），或靠具有多重功能的翅膀（军舰鸟）。几乎所有的海鸟都有蹼状足；防水的羽毛；而且它们靠吃鱼、甲壳类和其他的海洋无脊椎动物为食。为了从海中获取食物，海鸟采取了一系列的策略，包括蘸、拔、撇、水上滑翔、跳水、在海表面捕食以及在水下追逐猎物。有些海鸟是有名的强盗，军舰鸟和海鸥是最臭名昭著的，也最精于此道的。海鸟在岸上繁殖和产卵，而且许多种类在繁殖时结成很大的群落以使重要的群体相互作用得以发生。
在海鸟中，企鹅明显的是这一群中最优秀的游泳能手。它们的翅膀已丧失了飞翔的能力而进化成了鳍状肢。企鹅主要发现于南半球，具有鲸脂以及厚厚的改进的羽毛来使之在寒冷的海水中保持温暖。它们在陆上孵化以及换毛但必须不断地返回海水中用鱼类来给体内补充燃料。在水中，它们游动很快很灵活，但在岸上，企鹅直立着，摇摇摆摆地行走。为了加快下坡的速度，企鹅回经常趴着滑下。像海狮一样，企鹅是吵闹的一群动物，而且每一群都有它特定的叫声。一些咯咯地叫，其他的像吹喇叭似的叫，而有弋种，确切的应叫做笨企鹅，叫起来像驴子。
鸬鹚也是游泳能手，用它们的脚当作桨，寻找食物时做高频率的浅层潜水。但在空中，鸬鹚却绝望地上下拍打着它们的翅膀，似乎挣扎着只为保持在空中的位置。与之相反，鹈鹕却能很优美地在空中滑翔，顺风飞到很高处，接着像导弹一样潜到海里寻找鱼类。另一种海洋中的“鸟类导弹”是boobiebirds。在加拉帕哥斯群岛，蓝爪的boobie．在陆上跳一种步子抬的很高的滑稽的求偶舞，接着飞到空中准备着在大海中的“爆炸”。然而，着陆和起飞并不是一项优美的壮举，boobie在空降之前的样子看起来经常像要中途中断飞行。
世界上只有3％的鸟类生活在海洋中，但它们却是令人着迷的一群，而且在整个海洋的食物链和营养循环中占着重要的位置。
底栖动物
海洋环境的多样性及水下地形的复杂性使得许多生物都能在海底上，海底中以及接近海底的地方生活。沿海洋的边缘有大片大片阳光充足的海草区，以及宽广的沙滩、盐沼、红树林、潮沟、珊瑚，以及为海岸线增加光彩的多岩地区。再深一些的海底有火山口以及流体渗出地表的地方，以及大片的岩石性的或淤泥性的栖息环境。在每一种特定的环境中，那些生活在底部的生物可能终生在沉积物中度过或严格地生活在沉积物表面。一些生物能够运动——爬行、滑动，或挖洞——而其他的则是固定在一个地方生长的固着生物。固着生物的固着方式可以是结硬壳于固着物上（苔藓类、藻类），具有根（海草），在石头上挖洞或钻孔（海绵、海胆以及软体动物），而有几个实际上是将自己粘在海床上（牡蛎）。物理和生物的因素都对海底生物有强烈的影响。在沿岸地区温度，盐度以及波能波浪，竞争性的捕食和食物的多少等因素的改变能够指示底栖生物生活的方式，生活地点以及它们的外表特征。底部的空间经常是很宝贵的，因此有时在海底为一块地盘的争夺是很激烈的。
在很大程度上，我们对海底生物的了解比对其上的水层中的生物多，因为这里的许多生物很少活动或活动很缓慢，因而不能躲避我们采集它们的企图。挖泥抓斗、箱式采样器、网、挖掘机、水中呼吸装置、潜水装置，或远程操作仪器都能成功地用来对海洋中丰富的底栖生物取样。从这些采集的样品我们已经对底栖生物的进食有了很多了解，对它们的繁殖也有了一些了解，对它们的行为也有了些许认识。通过对野生的以及养殖种类的观察，我们也获得了底栖生物的生活方式的重要信息。但我们对底栖环境的了解，尤其是较深海区的环境，却仍受到我们接近海洋所受的限制而受到限制。
一种有效的在水下度过较长时间来研究海洋中的生物尤其是底栖生物的方式是生活在海下实验室。这种居住环境使科学家能在水下生活和工作相对较长的时间。当轻装潜水员（在水下度过24小时或更长的人）在水下实验室吃饭睡觉，做工作的时候，他们的大部分时间花在利用水下呼吸装置潜水上。例如，在水下17米处生活的科学家每天能潜水9小时，能到达34米的深度。这至少是一个从海表面潜下来的水肺潜水员在相似的深度能度过的时间的10倍。尽管在过去有无数的水下实验室，今天仍在运行的却只有位于佛罗里达群岛水面下17米深处的宝瓶宫2000，由国家海下研究计划以及位于维明顿的北卡罗莱纳州大学共同操作。宝瓶宫2000以及它的许多先驱者为科学家们提供了前所未有的接近海洋尤其是珊瑚礁的机会。在鱼群中的生活使我们不仅对鱼类的世界有了许多了解，而且知道了我们作为人类该如何适应水下的生活。
爬行动物和附着生物的生活方式
海洋中的底栖生物通常依大小和进食方式而分类。本质上有大型底栖生物（≥0．5毫米或更大）、中型（0．1～0．5mm），和小型（小于0．1mm）底栖生物。大的生物主要生活在沉积物表面上，而小一些的生物生活在沉积物中。底栖鱼类、章鱼、龙虾、虾、螃蟹以及海胆和海星是底栖生物中较大的。这类大型底栖生物还包括贝类、珊瑚虫、海葵、海绵、海藻和一些蠕虫。那些中型底栖生物包括蠕虫和底栖硅藻。最小的底栖生物有微生物，主要是细菌。在底栖生物中，大的或小的，都有许多有趣的、独特的，有时是吓人的进食方式。
最简单的获取食物的方法是靠光合作用自己制造食物。在底栖世界中，和在水中一样，这主要靠生活于浅水地区。
然而，在海下生活了24小时或更长时间后，所有的轻装潜水员在返回水面之前，必须在水下经历17小时的减压过程。能照到的地方的植物和藻类来完成。海草是真正的已成功地适应了水下生活方式的陆上植物。它们在全世界较宽图50佛罗里达海湾中繁盛的海草一瞥（E．Prager．）。的纬度范围内的较浅的海区内都有分布。其他的植物，例：如红树林和盐沼中的海草，生活在海洋中但只有部分时间或周期性的生活在水下。像陆上的草地一样，水下的海草为其他的生物提供了避难所，是食草者的食物来源，使水下沉积物保持稳定，而且通过死后植物的分解，也为海洋生态系统增添了重要的营养物质。实际上，海草长得很快（每天达10毫米），因而它们被认为对近岸海洋环境中的生产力和健康有主要的影响。海草床，像红树林、湿地和一些河口，也为许多重要的经济种类提供了温床。一些动物实际上生活于海草上，附着于或结壳于叶片上。其他的生物则生活在轻柔的起伏的青纱帐中。在珊瑚礁环境中，龙虾、海胆，以及鱼类在晚上可能会离开珊瑚礁的保护而在附近的海草床中寻找食物。曾经观察到大群黑色的、长满刺的海胆在夜晚从珊瑚礁出发向着海草床行进寻找食物，直到白天来临时才返回。
生活在海底的藻类是一个多姿多彩的类群。一些像海洋下面的风滚草一样，滚动着，漂浮在海底上。其他种类则形成一层舒适的地毯，保护底层的沉积物不被腐蚀，但却可以使其下的海藻窒息。许多藻类靠结壳或用足似的夹子把自己附着在海底，一些附着生物具有很多宽大的叶子和茎干，而其他种类则形成纤细而交错的矮灌木丛。热带地区有些种类群很丰富，有一种叫halimeda，它的奇怪的盘子形成了绿色的链子，链子的链环死后可以变成沉积物。还有“美人鱼的杯子”，它有一条精美的茎，这个茎被一个小而轻的绿色杯子托起，这个杯子的中心有一个微小的白色碳酸钙球状物。海底还有红色、绿色、褐色的底栖藻类，许多结壳的珊瑚状藻类是紫色或粉红色的。还有一些藻类长得很大，如在温暖或寒冷地区普遍存在的巨型身体直接抽取水中的食物达到摄食的目的。海绵可能是最高效的生物过滤系统，它能在10～20秒内抽取相当于自己身体体积的水量，同时过滤出99％的颗粒物。科学家曾经估计覆盖在暗礁上的水可以在2～3天内被现存的海绵过滤一遍。所以，海绵在保持珊瑚礁上部水体干净清洁方面起着重要的作用。同时，它们也有红、橙、褐、白、黑、黄等绚丽多彩的颜色。一种尤其漂亮的珊瑚礁海绵像一种精致闪光的紫色花瓶。海绵也有好多种形状，如管状、篮子状或者仅仅是铺在底层的薄外壳。为了抵御海洋里的饥饿捕食者对自己的袭击，海绵用不同的方式达到这个目的，一些海绵的组织里有细小的针或星星形状的硅石丛，而一些海绵组织里暗藏着有毒化学物，还有一种亮紫色或橙色的海绵用自己体内产生的酸将珊瑚慢慢腐蚀成珊瑚石灰石。目前科学家正在研究这种海绵化合物以发挥其医学方面的潜在功能。研究表明，有一种海绵物质具有抗炎症性质，而另一种则有助于消减器官移植时的排斥作用。但是海绵是一类很难研究的生物，种类很难鉴定，在这个领域的研究专家相对也较少。