Các nhà khoa học tin rằng có hơn 1 triệu loài động vật và thực vật sống trong đại dương. Một số suy đoán rằng có 9 triệu loài chưa được khám phá.
Các loài động vật sống trong đại dương có nhiều hình dạng, màu sắc và kích thước khác nhau và sống ở cả những môi trường lạnh nhất và sâu nhất trong đại dương. Ví dụ, giun đũa sống trong các lỗ thông hơi nước biển nóng, là một trong những môi trường khắc nghiệt nhất của đại dương. Động vật lớn nhất trên đại dương và trên thế giới là cá voi xanh, sống cạnh một trong những sinh vật biển nhỏ bé nhất, sinh vật phù du.
