समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र में जीवों का परस्पर क्रियाशील समुदाय और वह भौतिक एवं रासायनिक वातावरण शामिल होता है जिसमें वे रहते हैं। अध्ययन के पैमाने के आधार पर, ज्वार-भाटे वाले क्षेत्र, समुद्री शैवाल के जंगल, प्रवाल भित्ति, मुहाना या पूरे महासागर बेसिन के चारों ओर सीमाएँ खींची जा सकती हैं।

ऊर्जा आमतौर पर फाइटोप्लांकटन, समुद्री शैवाल या समुद्री घास द्वारा प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से या वेंट और सीप पर रसायन संश्लेषण के माध्यम से प्रवेश करती है। पोषक तत्व, प्रकाश, तापमान और आधार जीव समुदाय की संरचना को आकार देते हैं। जीवों और उनके पर्यावरण के बीच परस्पर क्रियाएँ—जैसे कि प्रवाल द्वारा प्रवाल भित्तियों का निर्माण या समुद्री घास द्वारा तलछट का स्थिरीकरण—ऐसे पर्यावास बनाती हैं जो आगे चलकर यह प्रभावित करते हैं कि वहाँ कौन रह सकता है।

समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र भोजन, तटीय सुरक्षा, कार्बन भंडारण और सांस्कृतिक महत्व प्रदान करते हैं। ये पारिस्थितिकी तंत्र मछली पकड़ने, प्रदूषण, वैश्विक तापमान वृद्धि, अम्लीकरण और पर्यावास विनाश जैसे कई कारकों के दबाव में हैं। पारिस्थितिकी तंत्र आधारित प्रबंधन का उद्देश्य किसी एक प्रजाति पर ध्यान केंद्रित करने के बजाय इन प्रणालियों की अखंडता को बनाए रखना है। प्राकृतिक परिवर्तनशीलता और दिशात्मक परिवर्तन के बीच अंतर करने के लिए दीर्घकालिक अवलोकन आवश्यक हैं।

समुद्री घास का एक छोटा सा टुकड़ा भी अपने आप में एक पूर्ण पारिस्थितिकी तंत्र के रूप में कार्य करता है, जिसमें अपने स्वयं के उत्पादक, उपभोक्ता और अपघटक होते हैं।