底栖生物，指的是栖息在海底或海中基质上的生物。科学上一般按照生物活动能力的大小，将海洋生物划分为三大类，即浮游生物、底栖生物和游泳生物。顾名思义，游泳生物具鹦鹉螺化石有游泳能力，在海中可以自由游动，其中绝大部分为鱼类；浮游生物则只能随波逐流，它们的游泳能力很弱，大都生活在海水的表层，个体也非常微小，包括了许多低等生物；底栖只有5-10厘米长的网状海绵软体动物身上奇妙的颜色，只有在亮光下才看得清楚，而亮光在海底是不存在的。也许这种低等动物的视力，比人类对颜色的反应更为敏感生物基本上没有运动能力，只能固着或附着其他生物，包括了无脊椎动物的大多数种类。
底栖生物的种类繁多，涉及原生动物门、腔肠动物门、环节动物门、软体动物门、节肢动物门、棘皮动物门等许多门类。它们种类不同，生态类型各异，结构和功能更复杂多样。
底栖生物分布极其广泛，从南极到北极，从潮间带的高潮线到大洋底，甚至海中航行的船只底部都有底栖生物的踪迹。所以它们受环境的影响很大，与环境联系紧密，这也是符合自然界“适者生存”的原则的。而一些古老的种类，如鹦鹉螺、鲎、海豆芽等，它们经历了亿万年漫长的岁月，进化缓慢，仍保持着祖先的模样，被称为“活化石”，成为科学家研究生物、研究海洋、研究地球的重要“工具”。
在很长一段时间里，裸鳃类软体动物曾被叫做海参。后来，根据科学的分类方法，裸鳃类、章鱼、蜗牛、贝类等，同属软体动物。
底栖生物的许多种类是人们所熟悉的海洋珍贵水产品，名贵的如鲍鱼、龙虾、海参、鱿鱼，更有牡蛎、海蜇、对虾等海鲜。具有经济价值、药用价值的占底栖生物的一半以上。
底栖生物大部分还具有工业价值，可以锻烧成石灰质，用于建筑等方面。
底栖生物研究包括资源调查、生物学研究、群落生态学研究、形态分类等，其根本目的还在于为人类造福。例如一些有害动物，在水下建筑物上钻孔或是附着，使设施不能很好地利用，或是缩短其使用寿命。研究这些生物，可以防止附着，也可以利用它们的天敌清除这海星的5条腕用于捕获猎物又用于行走些有害生物。在污染调查方面，有些底栖生物堪称“环保卫士”，它们有一种特殊的本领，可以在体内富集某种有害元素，当该地区的污染超标准时，通过进行生物的测定就能很快知道，从而采取措施消除污染。
底栖生物还有仿生学、生理学、生化学等方面的重要意义。如藤壶的附着机制，软体动物如何分泌珍珠层，腹足动物神经索怎样扭转，棘皮动物的再生功能等，都吸引着科学家们努力探索。
胎生植物——红树林红树林是热带、亚热带滨海滩涂上生长的特殊的植物群落，它们像一排排忠诚的卫士，组成一道绿色的海岸长城。它们对自然环境产生的深刻影响，正日益受到人们的重视。
红树植物种类很多，最高大的可算木榄了，不过六七米；一般植物只一二米高。它们的木料多是鲜艳的红色，所以叫做红树。
遇到涨潮时，树干被海水淹没，只剩树冠露在海面上，形成壮观的海上绿洲。红树生有许多气根，这些气根底部牢牢地插入地下，足以抵挡海浪冲击。气根突出在水面上可以呼吸空气。
红树植物具有一种独特的繁殖方式——种子“胎生”。红树种子外形多种多样，但都垂直向下。垂挂在树上的种子脱离母树之前就萌发形成幼苗，然后落下来插入泥土中，落下的幼苗会很快生根，长成小红树。这也是对生活的一种适应方式。如果落下的幼苗还来不及扎根就被海浪冲走，它们就会随着海流漂浮，直到遇到适合扎根的地方，有的甚至要飘洋过海在异乡生根。所以红树林是沿海最常见的树种。
红树植物木质坚硬、纹理细致，是制造家具的好材料。有的种类还可以入药，如角果木可止血、疗疮。
水下森林——巨藻
在美洲西部及大洋洲、南非等地沿岸，生长着一种巨大的海洋植物。这种植物在几十米深的海水中形成繁茂的“水下森林”，十分奇异而美丽。这就是著名的海洋经济藻类——巨藻。
巨藻是世界上个体最大的海藻，也是世界上最高大的植物，它一般能长到70～80米，重量达一百多千克，实在不愧是海藻中的“巨人”。它的生长速度非常惊人，春夏季节每天可以长2米左右。更令人惊奇的是，它的生长力很旺盛，可以像韭菜一样一年收割好几次。
巨藻的经济价值很高，可作为家畜和鱼类的饲料和饵料，甚至可以作为蔬菜食用。巨藻含有多种氨基酸，能用它来提取药物，还可以提取褐藻胶、甘露醇、碘、钾等化工原料，制造肥料等。巨藻经过发酵能产生可燃性气体甲烷，所以种植巨藻将为人们提供新的能源。巨藻生长的水域，也适宜各种鱼、虾、贝类的繁殖，巨藻就像一道天然防波堤，为近岸养殖其他水生作物提供了良好的场所。
海洋被子植物
海洋里的高等植物并不多见。如果将潮间带、滩涂等近海地带生长的植物也算作海洋植物的话，海洋中裸子植物仅有马尾松等少数几种，而大部分海洋高等植物都属于被子植物。
完全生长在海洋中的植物是海草类，如海中草、激浪草等。它们大部分生活在温带和热带的河口与海湾内。这类植物生长在水下，能忍受海水的高盐度，还具有在水下开花授粉的能力。所以有人称它们为真正的海洋被子植物。这些海草生长在沿海近岸边，形成了茂密的“水底牧场”，并为海洋其他生物提供了初级生产力。
还有一些植物生长在潮间带。它们不能完全浸没在水里，即使高潮时它们的不定根也会把树冠撑出水面，比如红树植物。红树植物种类很多，大多生长在热带和亚热带潮间带的沼泽地。我国南方沿海福建、广东、台湾、海南等地均有分布。其中玉蕊科龙血滨玉蕊是我国的特有种。红树植物沿着海岸形成密集的树林，是组成海岸生态系的重要元素之一，对于调节气候、防止海岸剥蚀起着重要作用。
固氮生物——蓝藻
蓝藻是一类很奇特的浮游植物。它的体内除了含有叶绿素外，还含有辅助色素——蓝藻红素和蓝藻蓝素。当蓝藻大量繁殖时，海水就会被染成红色。
蓝藻从分类地位上说十分低等，它还不具备真正的细胞核，但已有核的基本物质——DNA（脱氧核糖核酸），只是DNA不与组氨酸结合，没有核膜与核仁。在光学显微镜下，可以看到蓝藻身体里分布了许多小气泡，有助于它过漂浮的生活。
有些蓝藻还具有固氮的能力，这在生物学和生态学上均有十分重要的意义。自然界中，氮是一种很重要的物质，它是构成蛋白质的必不可少的元素之一。但是，许多植物和动物都不能直接利用空气或水中游离的氮，只能利用已经转化了的有机氮。自然界中能把无机氮转化成有机氮的生物很少。一些种类的蓝藻可以直接吸收溶解在水中的氮；另一些蓝藻能在空气贫乏的环境中将氮固定下来。实验证明，能固氮的蓝藻体内有一种固氮酶，对氧十分敏感，在缺氧条件下，它的固氮效率最高。固定下来的氮被贮存在藻蓝蛋白里，并可以把它们转移到相邻的营养细胞中去。
蓝藻的固氮本领对于增加水中肥力，提高海洋生产力有很重要的意义，在农业增产上也具极大的经济意义。
硅藻
硅藻是一类最重要的浮游植物。硅藻分布极其广泛，在世界大洋中，只要有水的地方，一般都有硅藻的踪迹，尤其是在温带和热带海区。因为硅藻种类多、数量大，故而被称为海洋的“草原”。
浮游植物遍布整个海洋的上层，这是因为透入海水的阳光迅速地随深度而衰减。到了一定深度，海洋已是一片黑暗的世界，阳光不能穿透海水到达这里，所以也就没有利用光来进行光合作用的藻类。而一些底栖型的藻类，由于生活在海洋靠近大陆边缘的浅水处，所以虽然长在水底，仍能利用微弱的阳光生存。硅藻也可分为浮游型和底栖型两大类。前者主要生活在潮间带，即大陆边缘的浅水处，后者则包括全部或部分生活空间处于光照层中的浮游种类。
硅藻是一类具有色素体的单细胞植物，常由几个或很多细胞个体连结成各式各样的群体。硅藻形态多样，有圆形、椭圆形，也有三角形和多角形等，更有两侧对称和中心对称种类，如舟形、梭形、弓形、“S”形等。硅藻的细胞壁由硅质和果胶质构成，成为坚硬的外壳，壳分上、下两个，如带盖的小盒子一样套在一起。据科学家研究，硅藻壳面的花纹在显微镜下放大观察，各具形态，其花纹的多样、别致、精美程度，恐怕连我们人类的建筑师、艺术家也叹为观止、自愧弗如。硅藻细胞壁形成花纹的原因，是由于细胞壁向内凹入，因而形成各种不同的结构层次的缘故。
硅藻的色素包括叶绿素a、c1、c2，以及胡萝卜素，硅甲黄素和墨角藻黄素等。硅藻通过色素，主要是叶绿素，进行光合作用。它吸收阳光和水中的CO2和无机盐类，并把这些转化为碳水化合物和氧气。其中碳水化合物是一些多糖有机物，这些有机物是海洋食物链的第一环节，也是海洋生产力的基础。
硅藻是鱼、贝、虾类，特别是其幼体的主要饵料。它与其他植物一起，构成海洋的初级生产力。
海洋中数量最多的植物资源—硅藻硅藻还是形成海底生物性沉积物的重要组成部分。硅藻死亡之后的硅质外壳，大量沉积在海底，形成硅藻软泥，这种软泥在寒带海中最多，其沉积层最厚可达200米。据海相沉积层的分析表明，硅藻土中含有83.2％的氧化硅。硅藻土在工业上用途很广，可以作为建筑、磨光等材料，过滤剂、化学方面的吸着剂，造纸、橡胶、化妆品和涂料等的填充剂，以及保温材料等；同时硅藻土对地层的历史及古海洋环境的研究也提供了重要资料。
海洋污染物质，包括一些碳氢化合物、有害重金属、有机氯，以及放射物质等，经过硅藻的吸附、吸收和积累，又经过海洋食物网的传递、扩大，直接或间接损害海洋生物资源的开发利用，并对人类健康带来危害。
浮游植物
海洋浮游生物的其中一个重要类群是浮游植物。
海洋中，浮游植物被誉为“上帝”，正是由于它们的作用，才使其他生物能够依赖它们生存，使海洋生机勃勃，充满活力。
浮游植物是自养生物。也就是说，它本身含有叶绿素或其他色素体，能吸收太阳光能，并利用这些太阳辐射的光能和水中、空气中的二氧化碳进行光合作用，自己制造有机物，主要产物是碳水化合物和氧气。它们本身就是一座座小型的绿色加工厂。它们是水域生态系统中的主要生产者，为其他生物提供了饵料、食物和必需的能量，在生态学研究中，它们叫作初级生产力。这类生物主要包括海洋细菌和一些单细胞藻类，如硅藻、甲藻、蓝藻、黄藻等。浮游植物的数量极多，分布在世界的各个水域中。
浮游植物的个体十分微小，要在高倍显微镜下才能看得清楚。但有时，它们也会几个细胞或几十个细胞聚集在一起，形成群体。它们通常由于细胞中所含色素的不同，而呈现不同的颜色。每逢繁殖季节到来的时候，由于它们的大量聚集，会使海水颜色发生变化，形成赤潮。浮游植物形成的赤潮对渔业特别是贝、虾养殖业危害极大。
有些浮游植物具有富集同位素的能力，可以作为放射性同位素的指标种。例如硅藻类的中肋骨条藻就可以作为“三废”污染的指标种。
还有些浮游植物如根管藻等，在繁殖期内因为数量太多，并且聚集在一起，虽然不能形成赤潮，但却可以阻碍或改变一些鱼类如鲱鱼的洄游路线，从而使人类在鲱鱼洄游时捕获鲱鱼量降低，对渔业十分有害。
浮游植物的发光是非常显著的。如夜光藻受到刺激时能发出一种淡蓝色的闪光，多边漆沟藻在夜间能发出蓝绿色的闪光。夜晚的海中，鳞光闪闪，被人们称为“火海”、“火星潮”，这些正是由于发光的浮游植物大量聚集的结果。
海洋细菌
海洋细菌是微生物的一种，它是一种十分微小的生命，在生命进化中属于较原始的种类。它们大多数具有鞭毛，能自由行动。有的种类既有叶绿素，能进行自养生活，又能进行腐生性营养生活。这种既有植物、真菌等的特征，又有动物特征的现象，说明了细菌的原始性，也说明了生物发展进化的连续性。
海洋中的细菌是一类超微型生物，在完成水域物质的生物地球化学循环中，担当了必不可少的角色。
首先，细菌把有机物，包括动物的排泄物和生物尸体分解。然后，再将这些有机物转变为无机盐类，如一些磷酸盐和硝酸盐等。这些无机盐正是含有叶绿素的生物（植物）制造有机物所必需的营养物质。如果没有细菌，水中的这些代谢循环就无法完成，海洋中各种生物也就不能利用死去的动物所含有的各种碳、氮、磷等元素，生命的资源就会被耗尽，从而影响到生物的发展进化，海洋中的生命最终也就将消失了。
所以，海洋细菌虽然小得人们的肉眼无法看见，它们却是海洋庞大、复杂的食物链上最重要的一个环节。
海洋中的细菌一般都具有发光作用，称作细菌发光。细菌发光属于生物发光，这是一种奇特的呼吸现象。科学实验表明，细菌发光是在有氧气的条件下，一种细菌萤光素的酶氧化作用的结果。发光反应后，酶不断被还原产生出来，再不断与氧气作用，所以就能不断发出光来。细菌发光的作用很大，人们利用培育细菌而制成的发光菌灯，可以作为火药库的安全照明。
海洋细菌还能产生各种色素，其中以黄色、橙黄色、棕色较多。
此外，海洋细菌还参加了地质作用，影响海底沉积物的生成和特性，并且对石油的生成、迁移和积聚起着主要作用。