海洋生態係由相互作用的生物群落及其所處的物理和化學環境所組成。根據研究尺度的不同，其邊界可以劃定在潮間帶、海帶森林、珊瑚礁、河口或整個海洋盆地周圍。

能量通常透過浮游植物、海藻或海草的光合作用進入海洋，或透過熱液噴口和滲漏處的化能合成作用進入海洋。營養物質、光照、溫度和底質塑造了群落的結構。生物與其環境之間的回饋——例如珊瑚的造礁作用或海草的沉積物穩定作用——創造了棲息地，並進一步影響哪些生物能夠在此生存。

海洋生態系統提供食物、海岸防護、碳儲存和文化價值。它們同時面臨捕撈、污染、氣候變暖、酸化和棲息地破壞等多重壓力。基於生態系統的管理旨在維護這些系統的完整性，而非僅僅關注單一物種。長期觀測對於區分自然變異和定向變化至關重要。

即使是一小片海草，也能作為一個獨立的生態系統發揮作用，擁有自己的生產者、消費者和分解者。