Les plantes sont autotrophes, ce qui signifie qu'elles produisent leur propre nourriture en utilisant l'énergie du soleil. Les plantes peuvent survivre sous l'eau tant qu'elles sont suffisamment proches de la surface pour avoir accès à suffisamment de lumière solaire pour maintenir la photosynthèse.
Il existe deux principaux types de plantes dans l'océan : les plantes dont les racines sont attachées au fond de l'océan et les plantes qui dérivent librement dans l'eau. Les plantes qui sont enracinées au fond de l'océan ne se trouvent pas à plus de quelques centaines de pieds de profondeur, car la lumière du soleil ne peut pas atteindre cette profondeur dans l'océan. La zone où ces plantes peuvent pousser représente une très petite partie de l'océan.
Les plantes les plus abondantes dans l'océan sont le phytoplancton. Le phytoplancton est un autotrophe unicellulaire qui dérive dans les eaux de surface de l'océan. Le phytoplancton est beaucoup trop petit pour être vu à l'œil nu, mais de gros amas peuvent donner à la surface de l'océan une teinte verte. Ces plantes ont besoin de beaucoup de soleil et de nutriments pour pousser. Les eaux tropicales sont les plus ensoleillées, mais manquent d'une quantité suffisante de nutriments, en particulier d'azote et de phosphore. Pour cette raison, la plupart du phytoplancton se trouve dans les eaux plus froides où les parties les plus profondes de l'océan ramènent ces nutriments essentiels à la surface. Le phytoplancton, les plantes marines et les algues fournissent une grande quantité d'oxygène au monde. Ils absorbent également de grandes quantités de dioxyde de carbone en raison de la photosynthèse.