Deniz balıkları küçük canlılar, daha küçük balıklar ve daha yüksek su seviyelerinden düşen çeşitli ölü organizmalar ile beslenirler. Deniz balıklarının yemek yemeden iki hafta boyunca yemek yemeden devam etmesi yaygın genellikle derin denizlerde az bulunur.
Deniz balıkları, uzun süre tam olarak kalmalarını sağlayan, yavaş yavaş sindirim sistemlerine sahiptir, bu da yiyecek tedariklerinin az olduğu durumlarda oldukça faydalı bir özelliktir. Örneğin, bazı erkek olta balıklarının türleri küçüktür ve dişi olta balıklarında parazit olarak yaşarlar, bu sayede dişi balıklar mevcut tüm gıda kaynaklarını tespit edip besleyebilirler.