种数、门数最为繁多，占海洋动物的绝大部分。主要的门类有：原生动物(Protozoa)、海绵动物(Porifera)、腔肠动物(Coelenterata)、扁形动物(Platyhelminthes)、纽形动物 (Nemertinea)、线形动物(Nemathelminthes)、环节动物 (Annelida)、软体动物(Mollusca)、节肢动物(Arthropoda)、腕足动物(Brachio-poda)、毛颚动物(Chaetognatha)、须腕动物(Pogonopho-ra)、棘皮动物 (Echinodermata)和半索动物 (Hemichor-data)等。其中腕足动物、毛颚动物、须腕动物、棘皮动物、半索动物等是海洋中特有的门类。 演化历史 海洋为最古老的栖地，生命源于海洋。早在寒武纪诸多高阶分类单元如门、纲的代表种就已同时出现，但后来有很多类别灭绝，仅留下化石或少数的活化石种，例如鹦鹉螺、鲎、海豆芽等等，有的绵延子孙，众多分歧成许多品种。就现生动物门而论，概略可分为30多门（分类学家对此最高阶分类单元仍时有新发现并修正、综合），其中自由生活栖息在海洋的有 8 门之多，又有14 门动物只分布于海洋；分布于淡水的有14 门，但没有整个门的动物都只产于淡水的；陆地产的则只有10 门，其中有一门动物只产于陆地，显见海洋为生命之母。此外，海洋无脊椎动物诸门中，有许多动物门的种类很少，而且型态又特异，这些物种本身就是演化天择的成果 结构功能 这些物种在结构及功能上呈现多样化，可由简至繁逐一找出代表，例如消化道上有不具口及肛门的海绵，有口无肛门的腔肠、扁虫，到有了前后分开为口及肛门的纽形动物。海洋无脊椎动物因海水浮力大，而产生不同于陆生动物之支撑结构；有的受限于吸附力、表面张力而成小生物；有的充满中胶层如漂浮的大型水母（海蜇皮即此 类生物之产品）；有的具砂质为主的六放大海绵高可及一公尺；有的具几丁质为主的外骨骼可支撑出大个体如虾、蟹；或以碳酸钙为主，营造出美丽但笨重的壳，如贝、螺。更有细胞包围在外的内骨骼，如海胆的是碳酸钙，海豆芽的是磷酸钙（人类骨骼是以磷酸钙为主）。这些多样化的支撑系统不仅增大了个体的体积，更可供肌肉附生而得以运而动之，使得 动物得以各类型式生活。这样多样化的生物、正是研究比较各类课题的好素材。 人类根据这些动物门结构之简繁，胚胎发育过程中的卵割型式，囊胚孔是否发育成个体的口（原口类）或另外形成口（后口类）及体控形成的方式而将后生动物分为后口类如脊索动物、棘皮、尾索（海鞘）、头索（文昌鱼）动物等及原口类如环节、软件、节肢等动物。 海洋原索动物 原索动物是介于海洋无脊椎动物与海洋脊椎动物之间的一类动物。原索动物均系海产，包括尾索动物(Urochordata)，如海鞘(Ascidia)；头索动物(Cephalochordata)，如文昌鱼(Branchiostoma)。过去属于原索类的半索动物，现多数学者主张放入无脊椎动物内。 海洋脊椎动物 包括有海洋鱼类、爬行类、鸟类和哺乳类。其中，海洋鱼类有圆口纲(Cyclostomata)、软骨鱼纲 (Chondrichthyes)和硬骨鱼纲 (Osteichthyes)。海洋爬行动物有棱皮龟科 (Dermochelidae)，如棱皮龟（Dermochelys）； 海龟科（Cheloniidae）， 如蠵龟（Caretta）和玳瑁（Eretmochelys） 海洋动物 ；海蛇科(Hydro-phiidae)，如青环海蛇 (Hyd-rophis cyanocinctus)和青灰海蛇(Hydrophis caerulesceris)等。 海洋鸟类的种类不多，仅占世界鸟类种数的0.02％，如信天翁、鹱、海燕、鲣鸟、军舰鸟和海雀等都是人们熟知的典型海洋鸟类。分布于中国的海洋鸟类约有20多种，它们一部分为留鸟,大部分为候鸟。中国常见的海洋鸟类有:鹱形目(Procellariiformes)的白额鹱(Puffinus leucomelas)和黑叉尾海燕 （Oceanodroma monorhis）等， 鹈形目(Pelecaniformes)的褐鲣鸟(Sula leucogaster)和红脚鲣鸟（Sula sula），雨燕目（Apodiformes）的金丝燕（Collocalia vestita）和短嘴金丝燕 （Collocalia brevirostris）等。 海洋哺乳动物包括鲸目(Catacea)、鳍脚目(Pinnipedia)和海牛目 (Sirenia)等。