Ekosystem morski obejmuje oddziałującą na siebie społeczność organizmów oraz środowisko fizyczne i chemiczne, w którym żyją. Granice ekosystemu można wyznaczyć wokół basenu pływowego, lasu wodorostów, rafy koralowej, estuarium lub całego basenu oceanicznego, w zależności od skali zainteresowania.

Energia zazwyczaj pobierana jest poprzez fotosyntezę z udziałem fitoplanktonu, wodorostów lub traw morskich, bądź poprzez chemosyntezę w kominach i przesiąkach. Składniki odżywcze, światło, temperatura i podłoże kształtują strukturę zbiorowiska. Sprzężenia zwrotne między organizmami a ich środowiskiem – takie jak budowanie raf przez koralowce lub stabilizacja osadów przez trawy morskie – tworzą siedliska, które dodatkowo wpływają na to, kto może w nich żyć.

Ekosystemy morskie zapewniają pożywienie, ochronę wybrzeża, magazynowanie dwutlenku węgla i wartość kulturową. Znajdują się one pod jednoczesną presją ze strony rybołówstwa, zanieczyszczeń, ocieplenia, zakwaszenia i niszczenia siedlisk. Zarządzanie oparte na ekosystemach ma na celu zachowanie integralności tych systemów, a nie koncentrowanie się na pojedynczych gatunkach. Długoterminowe obserwacje są niezbędne do odróżnienia naturalnej zmienności od zmian kierunkowych.

Nawet niewielki skrawek trawy morskiej funkcjonuje jako samodzielny ekosystem z własnymi producentami, konsumentami i rozkładaczami.