L'océan abrite de nombreuses espèces différentes de plancton, d'invertébrés marins, de céphalopodes, de mammifères marins et de tortues marines. Les autres créatures qui vivent dans l'océan comprennent de nombreux types de poissons, de requins et de coraux.
Il existe deux principaux types de plancton : le phytoplancton, d'origine végétale, et le zooplancton, d'origine animale. Le phytoplancton est également décomposé en grandes et petites espèces. Les grandes espèces sont constituées de diatomées et de dinoflagellés, tandis que les petites espèces sont constituées de nanoplancton et de picoplancton.
Le zooplancton est classé selon sa taille ainsi que son stade de développement. Leurs catégories de taille comprennent le picoplancton, le nanoplancton, le microplancton, le mésoplancton, le macroplancton et le mégaplancton. Les stades de développement du zooplancton sont le méroplancton et l'holoplancton. Le méroplancton est une larve qui se transforme en vers, en mollusques, en crustacés ou en corail. Ils se transforment également en échinodermes, poissons ou insectes. L'holoplancton ne change pas de forme et reste du plancton pendant toute sa durée de vie. Les types d'holoplancton comprennent les ptéropodes, les chétognathes, les larves, les siphonophores et les copépodes.
Les invertébrés marins sont des animaux marins qui n'ont pas de colonne vertébrale, notamment les éponges, les vers, les mollusques, les anthropodes et les échinodermes. Les céphalopodes comprennent des espèces de poulpes et de calmars, comme la seiche géante australienne, la pieuvre des récifs des Caraïbes et le calmar vampire. Certains mammifères marins qui vivent dans la mer comprennent les dauphins, tels que le grand dauphin et le dauphin à long museau, et les baleines, telles que la baleine boréale et la baleine à bosse.