对现代海洋生态系统的生物多样性有突出作用的生物是大型褐藻、珊瑚礁里的造礁性石珊瑚目珊瑚虫及其共生的虫黄藻,以及蓝菌、绿菌、色藻。
高密度的海藻分布区“海藻林”覆盖全球约25%的海岸线,是地球上生产力最高、最具活力的生态系统之一;
低矮的海藻分布区称为海藻床;
二者支持着从单细胞生物、无脊椎动物到鱼类、海洋哺乳类和海鸟的数百万种海洋生物。
珊瑚礁支持着各式各样的细菌、古菌、真菌、SAR超类群生物、海绵、水草、非珊瑚虫的刺胞动物、蠕虫、环节动物、甲壳动物、软体动物、棘皮动物、尾索动物、海龟、海蛇、4000多种鱼类等,估计占海洋物种总数的25%,大洋带的许多鱼类的幼体也在珊瑚礁里生长。
盐沼是从海洋到陆地的过渡地带,淡水和咸水混合的地方,存在大量的泥炭,那里的细菌提供了强大的生物生产力,并在海水侵蚀下保护海岸线。
在热带·亚热带海岸线上,红树林保护海岸、固定大批二氧化碳。
广大海域之中的色藻、蓝菌、绿菌提供了庞大的初级生产量,桡足类、水母等浮游生物参与维持表层海水的生态平衡并将有机物输送到深海,玻璃海绵在没有珊瑚礁生活的区域建造玻璃礁。
基本上,作用越大的生物受到人类的影响也越明显。最近几十年里,气候变化与人类活动正在摧毁珊瑚礁,并造成大面积的海藻林退化。