Okyanus birçok farklı plankton türüne, deniz omurgasızlarına, sefalopodlara, deniz memelilerine ve deniz kaplumbağalarına ev sahipliği yapar. Okyanusta yaşayan diğer canlılar arasında çok sayıda balık, köpek balığı ve mercan bulunur.
İki ana plankton türü vardır: bitki bazlı fitoplankton ve hayvan bazlı zooplankton. Fitoplankton da irili ufaklı türlere ayrılır. Büyük türler diatomlardan ve dinoflagellatlardan, küçük türler ise nanoplankton ve pikoplanktondan oluşur.
Zooplankton, boyutlarına ve gelişim aşamalarına göre sınıflandırılır. Boyut kategorileri pikoplankton, nanoplankton, mikroplankton, mesoplankton, makroplankton ve megaplanktondur. Zooplanktonun gelişim aşamaları meroplankton ve holoplanktondur. Meroplankton solucanlar, yumuşakçalar, kabuklular veya mercan haline dönüşen larvalardır. Ayrıca ekinodermlere, balıklara veya böceklere dönüşürler. Holoplankton formunu değiştirmez ve bunun yerine tüm ömrü boyunca plankton kalır. Holoplankton tipleri arasında pteropodlar, chaetognaths, larvalar, sifonforlar ve copepodlar bulunur.
Deniz omurgasızları süngerler, solucanlar, yumuşakçalar, antropodlar ve ekinodermler dahil omurgasız deniz hayvanlarıdır. Sefalopodlar arasında Avustralya dev mürekkepbalığı, Karayip resif ahtapotu ve vampir kalamar gibi ahtapot ve kalamar türleri bulunur. Denizde yaşayan bazı deniz memelileri, şişe burunlu yunus ve uzun burun burner yunus gibi yunuslar ve balina ve kambur balina gibi balinaları içerir.
