Bất kỳ sinh vật nào trôi nổi theo dòng hải lưu và không thể bơi ngược dòng đều được coi là sinh vật phù du. Nhóm này bao gồm vi khuẩn, vi sinh vật cổ, thực vật phù du, động vật phù du và giai đoạn ấu trùng của nhiều loài động vật lớn hơn. Kích thước của chúng rất đa dạng, từ virus đến sứa có kích thước vài mét.

Sinh vật phù du tạo nên nền tảng của chuỗi thức ăn biển và thúc đẩy các chu trình sinh hóa quan trọng. Thực vật phù du tạo ra chất hữu cơ; động vật phù du ăn chất hữu cơ đó và truyền năng lượng cho cá và các sinh vật tiêu thụ khác. Sự di cư thẳng đứng hàng ngày của động vật phù du tạo nên một trong những cuộc di chuyển động vật lớn nhất trên hành tinh xét về sinh khối.

Việc lấy mẫu sinh vật phù du theo phương pháp truyền thống sử dụng lưới và chai lọ; các cảm biến quang học và âm thanh cùng các phương pháp phân tích ADN môi trường đang mở rộng khả năng quan sát. Quần thể sinh vật phù du phản ứng nhanh chóng với những thay đổi về nhiệt độ, chất dinh dưỡng và sự săn mồi, khiến chúng trở thành những chỉ thị nhạy cảm về sự thay đổi môi trường. Sự phân bố và chu kỳ theo mùa của chúng đang bị thay đổi do hiện tượng ấm lên và axit hóa đại dương ở nhiều khu vực.

Một lít nước biển bề mặt có thể chứa hàng triệu sinh vật phù du riêng lẻ.