Ένα θαλάσσιο οικοσύστημα περιλαμβάνει την αλληλεπιδρώσα κοινότητα οργανισμών και το φυσικό και χημικό περιβάλλον στο οποίο ζουν. Τα όρια μπορούν να χαραχθούν γύρω από μια λίμνη παλίρροιας, ένα δάσος φυκιών, έναν κοραλλιογενή ύφαλο, ένα εκβολικό δάσος ή μια ολόκληρη ωκεάνια λεκάνη, ανάλογα με την κλίμακα ενδιαφέροντος.

Η ενέργεια συνήθως εισέρχεται μέσω της φωτοσύνθεσης από το φυτοπλαγκτόν, τα φύκια ή τα θαλάσσια λιβάδια, ή μέσω χημειοσύνθεσης σε αεραγωγούς και διαρροές. Τα θρεπτικά συστατικά, το φως, η θερμοκρασία και το υπόστρωμα διαμορφώνουν τη δομή της κοινότητας. Οι αναδράσεις μεταξύ των οργανισμών και του περιβάλλοντός τους - όπως η δημιουργία υφάλων από κοράλλια ή η σταθεροποίηση ιζημάτων από θαλάσσια λιβάδια - δημιουργούν ενδιαιτήματα που επηρεάζουν περαιτέρω το ποιος μπορεί να ζήσει εκεί.

Τα θαλάσσια οικοσυστήματα παρέχουν τροφή, προστασία των ακτών, αποθήκευση άνθρακα και πολιτιστική αξία. Δέχονται ταυτόχρονες πιέσεις από την αλιεία, τη ρύπανση, την υπερθέρμανση του πλανήτη, την οξίνιση και την καταστροφή των οικοσυστημάτων. Η διαχείριση που βασίζεται στα οικοσυστήματα επιχειρεί να διατηρήσει την ακεραιότητα αυτών των συστημάτων αντί να εστιάζει σε μεμονωμένα είδη. Οι μακροπρόθεσμες παρατηρήσεις είναι απαραίτητες για τη διάκριση της φυσικής μεταβλητότητας από την κατευθυντική αλλαγή.

Ακόμη και ένα μικρό κομμάτι θαλάσσιας χλόης λειτουργεί ως ένα αυτόνομο οικοσύστημα με τους δικούς του παραγωγούς, καταναλωτές και αποικοδομητές.