Морская и наземная среда обеспечивает очень разные физические условия для жизни. Плотность морской воды значительно выше, чем плотность воздуха, и, следовательно, существует большая разница в том, как гравитация влияет на организмы, живущие в морской воде и воздухе. В то время как наземным растениям и животным обычно требуется большое количество скелетного материала (например, стволы деревьев, кости), чтобы выстоять или двигаться против силы тяжести, морские виды обычно поддерживаются водой и не накапливают большое количество энергии в скелетном материале.
Большинство морских растений являются микроскопическими плавучими видами; многие морские животные являются беспозвоночными без массивных скелетов; а рыбы имеют небольшие кости. Плавание и плавание требуют меньших затрат энергии, чем ходьба или полеты по воздуху. Преодоление последствий гравитации обходится наземным животным дорого, и, возможно, неудивительно, что первые формы жизни и все виды растений эволюционировали там, где плавучесть окружающей среды позволила добиться большей экономии энергии.
Две другие особенности океана особенно благоприятствуют жизни. Вода является фундаментальной составляющей всех живых организмов и близка к тому, чтобы быть универсальным растворителем, обладающим способностью растворять больше веществ, чем любая другая жидкость. Хотя на суше может не хватать воды и, таким образом, ограничиваться живой природой, в морской среде это, очевидно, не так.
Во-вторых, температура океанов не так сильно меняется, как в воздухе. С другой стороны, некоторые свойства моря менее благоприятны для жизни, чем условия на суше. Рост растений в море ограничен светом, потому что только около 50% солнечной радиации проникает на поверхность моря, и большая часть этого быстро исчезает с глубиной.
Морские растения могут расти только в пределах освещенной солнцем области поверхности, которая простирается на несколько метров в мутной воде или, самое большее, на несколько сотен метров в чистой воде. Подавляющее большинство морской среды находится в вечной темноте, однако большинство видов животных в море напрямую или косвенно зависят от растительного происхождения вблизи поверхности моря. Рост морских растений также ограничен наличием основных питательных веществ, таких как нитраты и фосфаты, которые присутствуют в очень малых количествах в морской воде по сравнению с концентрацией в почве.
На суше питательные вещества, необходимые растениям, вырабатываются поблизости от разлагающихся остатков более ранних поколений растений. В море большая часть распадающегося вещества опускается на глубины ниже поверхности зоны произрастания растений, и высвобождающиеся из этого материала питательные вещества могут быть возвращены в освещенную солнцем зону только физическими движениями воды.
Наибольшие колебания окружающей среды происходят на поверхности моря или вблизи нее, где взаимодействие с атмосферой приводит к обмену газами, вызывает колебания температуры и солености и создает турбулентность воды от ветров.
Чем глубже толща воды, тем стабильнее условия. Вертикальные градиенты в параметрах окружающей среды являются доминирующими характеристиками океанов, и они создают зоны глубин с различными типами условий жизни. С глубиной не только уменьшается свет, но и температура снижается до постоянного значения в 2-4°C, а пища становится все более дефицитной. С другой стороны, гидростатическое давление увеличивается с глубиной, и питательные вещества становятся более концентрированными.
В связи с изменениями состояния окружающей среды, обусловленными глубиной, многие морские животные, как правило, ограничены определенными вертикальными зонами. В горизонтальном масштабе географические барьеры в толще воды задаются физическими и химическими различиями в морской воде.
Значительная часть этого текста посвящена описанию морских сообществ и взаимодействию между физическими, химическими и биологическими свойствами, которые определяют природу этих ассоциаций. Определенное внимание уделяется также эксплуатации морских, биологических ресурсов. Несмотря на то, что океаны занимают почти три четверти поверхности Земли, лишь 2% от общего потребления пищи человеком приходится на морские виды.
Однако это важный источник питания, поскольку он составляет около 20% высококачественного животного белка, потребляемого в рационе питания человека. Хотя в океане ежегодно образуется в целом больше органического вещества, чем на суше, чем на море, экономическое использование морского производства является гораздо менее эффективным.
Одна из отраслей биологической океанографии - океанография рыболовства - является быстро развивающейся областью, в которой рассматривается вопрос о производстве рыбы в море.