海洋中有自养和异养、光能和化能、好氧和厌氧、寄生和腐生以及浮游和附着等类型的细菌。几乎所有已知生理类群的细菌都可在海洋环境中找到。最常见的有：
假单胞菌属、弧菌属、无色杆菌属、黄杆菌属、螺菌属、微球菌属、八叠球菌属、芽孢杆菌属、棒杆菌属、枝动菌属、诺卡氏菌属和链霉菌属等十多个属。
在海水中，革兰氏阴性杆菌占优势；在远洋沉积物中，则革兰氏阳性细菌居多；在大陆架沉积物中，芽孢杆菌属最为常见。
海洋细菌在海洋中分布广、数量多，是海洋微生物中最重要的成员，其数量分布特点是，近海区的细菌密度较远洋区大，尤以内湾和河口区最大。每毫升近岸海水中一般可分离到102～103个细菌菌落，有时超过105个；而在每毫升深海海水中，有时却分离不出一个细菌菌落。
表层海水和水底泥界面处的细菌密度较深层水大，底泥中的细菌密度一般较海水中大，泥土底质中的细菌密度一般离于沙土底质。在每克底泥中细菌数量为102～105个，高的可达到106个以上。在海洋调查中，有时发现某水层的细菌数量剧增，出现不均匀的微分布现象。这种现象主要是由于海水中可供细菌利用的有机物质分布小均匀所引起，一般在赤潮之后常伴随着细菌数量的剧增。