On ne sait pas grand-chose sur la façon dont les vers plats se protègent. Bien que les vers plats aient une mauvaise vue, ils sont capables de détecter l'obscurité et la lumière et peut-être la direction et utilisent ces sens pour rechercher des endroits sombres sous les rochers pour se cacher. De plus, beaucoup ont une coloration qui les aide à se fondre dans leur environnement, et certains ne sont actifs que la nuit. Certains vers plats marins utilisent la couleur, les toxines et le camouflage comme défense contre les prédateurs.
Les vers plats présentent de bonnes cibles comme proies en raison de leur corps mou et délicat. La meilleure défense des vers plats peut être le camouflage, qui les aide soit à se cacher à la vue de tous, soit à se faire passer pour d'autres animaux. Certains vers plats peuvent assortir leur texture et leur couleur à la nourriture qu'ils préfèrent manger.
Certains vers plats marins semblent avoir la défense la plus évidente en ce que leur coloration est une adaptation qui les rend invisibles. Comme de nombreux invertébrés, les vers plats marins ont développé l'utilisation du mimétisme des couleurs. C'est peut-être parce que leur coloration imite les poissons, dont la plupart ont une bonne vue. D'autres vers plats marins défient le principe du camouflage en affichant des couleurs et des motifs vifs. Cette adaptation peut également servir de protection, car elle avertit les prédateurs que leurs proies visées peuvent être toxiques. De nombreux vers plats marins sécrètent des toxines qui peuvent faire lâcher prise à un prédateur avant que le ver plat ne soit tué.