Nhìn chung, có hai loại thực vật trong đại dương: loại có rễ bám dưới đáy đại dương và loại không có rễ và trôi dạt trong nước. Thực vật có rễ sống chỉ ở những vùng nước nông vì chúng cần đủ ánh sáng mặt trời để quang hợp. Ánh sáng mặt trời không chiếu tới những vùng sâu hơn của đại dương, đó là lý do tại sao các loài thực vật có rễ không thể phát triển mạnh ở những vùng này.
Hầu hết các vùng nước bề mặt đại dương đều có thực vật. Thực vật phù du là những thực vật phổ biến nhất được tìm thấy ở đại dương. Đây là những loài thực vật đơn bào sống nổi trên khắp các vùng nước bề mặt. Chúng cần nhiều ánh sáng mặt trời và chất dinh dưỡng từ nước biển để phát triển. Ví dụ về thực vật phù du là tảo cát, tồn tại với số lượng lớn. Một xô nước biển có thể chứa hàng triệu hạt tảo cát nhỏ. Sự hiện diện của thực vật phù du mang lại màu sắc nhất định cho biển. Ở những vùng nước mát hơn, nơi có nhiều chất dinh dưỡng từ đáy biển do bão, các loài thực vật phù du nở hoa tạo cho biển màu sắc sống động.
Rong biển, là một loại thực vật phù du, thường được tìm thấy trôi nổi trên bề mặt đại dương. Nó được thu hoạch bởi người dân để làm thực phẩm và vật liệu làm nhà ở, giỏ và dây thừng. Cỏ biển là loài thực vật biển có rễ sống dưới đáy đại dương. Những loài thực vật có hoa này cung cấp môi trường sống cho cá nhỏ và các sinh vật biển khác. Các loại cỏ biển bao gồm cỏ bờ biển, cỏ lợn biển và cỏ rùa.
Tảo đỏ sống ở vùng nước nhiệt đới ấm áp, trong khi tảo coralline phát triển trên đá. Đại dương cũng có rất nhiều luống tảo bẹ mọc ở các vùng ôn đới lạnh.
