海洋中生物的种类与数量都非常丰富。据估计全球海洋中目前生活着各种海洋生物至少有20万种，总生物量大约342亿吨。但是，要比较准确地说出海洋中究竟有多少种生物，至少在目前还无法实现。其一，至今人类对深海水域的探测范围极其有限，估计还有一些深海生物尚未被发现；其二，由于自然杂交和遗传变异等作用，新的物种不断出现，而老的物种又在逐渐灭绝，物种的数量几乎每时每刻都在变化着；其三，部分海洋生物中还存在着同种异名或异种同名现象。
海洋生物的数量，除了用种类来表述外，更多的还是用其数量的多少来进行表述。比较常用的数量表示方式有两种：一是用种群的个体数量；二是用其产量或资源量。
在已知的所有海洋生物中，若以种群的个体数量表述，要数浮游生物的数量最多，仅浮游动物中的桡足类，其个体数量即可超过全部大型海洋生物的个体总数；至于浮游植物，其数量要比浮游动物多得多。浮游生物的个体数量虽多，却因其个体一般都非常小，以至于大约需过滤1000万升海水才能获得1千克浮游生物（干品），其代价确实太大，因而至今尚无人尝试去开发利用这一丰富的生物资源。但是，作为海洋中其他生物的初级饵料，浮游生物在海洋食物链中却发挥着必不可缺的重要作用。若以种群的产量和资源量表述，海洋中以鱼类和贝类最多。海洋中鱼类的种类多达25000种，每年仅资源的增长量即高达6亿吨左右，全世界每年的鱼类捕捞量一般都在1亿吨上下。
我国有多少海洋生物我国是世界上12个生物多样性特别丰富的国家之一，仅海洋生物的种类就有2万种之多，占世界海洋生物物种总数的25％以上。其中，有捕捞价值的鱼类约2500种，虾蟹类约800种，此外还有贝类、海藻类、海参、海胆、鱿鱼、海蜇、海豚等。仅可以入药的海洋生物就多达700余种。我国的海洋生物种类虽然丰富，但渔业资源量却不丰富，我国渔业资源的最大年可捕量只有730万吨左右，在世界上仅处于中下等的水平。
海洋生物数量庞大，种类繁多，为便于记忆和统计，人们常按其特征与属性将之分为若干个类别。海洋生物的分类方法有多种，最常见的是生物系统分类法。该方法将海洋生物先分为海洋动物、海洋植物、海洋菌类三大类，每个类别再依次按门、纲、目、科、属、种的顺序将海洋生物细分至种。全球目前已发现的海洋动物大约有18万种，海洋植物约2.5万种。
海洋植物海洋植物一般都称其为藻类，在植物系统分类学中，藻类又被分为绿藻、褐藻、红藻、硅藻、金藻、黄藻、甲藻、蓝藻等八大门类，每个门再依次按纲、目、科、属、种的顺序进行细分。有时，人们还按藻类的个体大小和生活方式，将其分为浮游藻类和大型固生藻类两大类，其中以浮游藻类的数量最多，大约可占藻类总数的90％以上。在浮游藻类中，数量最多的是硅藻，其最大分布密度是每升海水中可达100个以上。浮游藻类的个体一般都非常小，人们用肉眼很难分得清，大多需要借助显微镜才能看到。大型固生海藻类虽然数量不算多，但与人类生活的关系却更为直接。海带、裙带菜、紫菜、龙须菜（学名江蓠）、海青菜（学名石莼）等不仅是人们喜欢食用的海藻类，有些还可以作为海洋化工等产业的重要原材料。其中，海带和裙带菜属于褐藻，藻体色泽多呈褐色，幼嫩时呈绿褐色；紫菜和龙须菜属红藻，呈红褐色；海青菜属绿藻，呈绿色。螺旋藻也是人们比较常见的藻类，属蓝藻，呈蓝紫色，其个体大小犹如一小段卷曲的头发丝，是人们在最近十几年才开发的一种营养丰富的藻类，被认为是人类最优质的蛋白源之一。
海洋动物海洋动物按动物系统分类学可分为原生动物、多孔动物、腔肠动物、扁形动物、线形动物、环节动物、节肢动物、软体动物、棘皮动物、脊索动物等十几个大门类，每个门类再按纲、目、科、属、种的顺序依次细分。海洋生物中与人类关系最密切的首推海洋动物，鱼、贝、虾、蟹都是人们经常食用的水产品，也是人类从海洋获取蛋白质的重要蛋白源。
海洋细菌海洋细菌的种类和数量也非常多，有些种类可以使海洋生物致病，如某些海洋弧菌类；有些种类则可以作为其他海洋生物的食物，如海洋酵母类、海洋硫化菌类等。虽然它们与人类的关系远不如海洋动物和海洋植物那样密切，但是在维持海洋生态平衡方面也起着重要的作用。
除上述分类外，在渔业资源领域，人们还常按各种生物在海洋中的空间分布及其生活方式等特征，将之分为浮游生物、游泳生物、底栖生物三大类群。
浮游生物浮游生物通常是指游泳能力一般不太强，仅能长年漂浮在海水中生活的海洋生物。浮游生物又分为浮游植物和浮游动物两大类群。其中，浮游植物可以利用海水中的无机物，通过光合作用自身合成有机物，是海洋中有机物的生产者，也是浮游动物、某些滤食性贝类和滤食性鱼类的食物的供应者；浮游动物主要依靠摄食浮游植物、有时也可摄食海水中的有机物碎屑和其他有机质微粒生活，同时它们又是小鱼小虾的食物。
浮游生物的个体一般都比较小，有些种类只有一个细胞，被称为单细胞生物，如硅藻、小球藻、金藻等；有些种类虽然是由几个细胞组成的，但细胞之间没有器官分化，细胞脱离群体后仍可以独立生活，被称为群体生物，如螺旋藻、角毛藻等；有些种类也是由多细胞组成，但细胞间开始有器官与功能的分化，被称为多细胞生物，如轮虫、糠虾等。浮游生物中也有少数个体较大的种类，如水母类中有些种类最大的直径可达2米、须腕长超过5米。一般地讲，浮游植物以单细胞种类占多数，浮游动物一般都是多细胞生物。
世界上第一个对浮游生物进行采集研究的人是德国科学家J.缪勒（1801～1858），他从1846年开始进行环球考察，用特制的浮游生物网采集了大量浮游生物标本。
游泳生物游泳生物是指那些游泳能力较强、可以在海水中自由游动、体型相对较大的海洋生物。绝大多数鱼类、虾类，以及鱿鱼、海豚、鲸、海豹等都属于游泳生物。
底栖生物底栖生物这一术语是由德国自然科学家N·海克尔（1834～1919）提出的，是指那些大多数时间都在海底匍匐生活或固着生活，或者潜藏于海底泥沙层中过着埋栖型生活的生物，蟹类、龙虾、海参、海胆、海带以及大多数贝类（如扇贝、蛤蜊、牡蛎等）都属于底栖生物。有些鱼类，如比目鱼、鳐、魟等，虽然也具备一定的游泳能力，但因其大多数时间都生活在海底，因此也被划归为底栖生物。
游泳生物和底栖生物是构成海洋水产品的最主要生物，而浮游生物则是它们的重要食物来源。