这些深海生物中，最引人注目的是一簇簇的红冠蠕虫，大的长达2～3米，它的白色外套管固定在岩石上，保护着自己的身躯。它既没有嘴，也没有眼，甚至也不存在消化系统，依靠伸出套管顶端的身体过滤海水中的食物。它们的血液格外鲜红，因为里面充满了饱含铁质的血红蛋白。如今生物学家还弄不清它属于哪个门类，也不知道它是怎样繁殖后代的。全世界海洋里的地壳裂缝共7万多米长，那里有不少温泉和热泉，究竟有多少深海生物至今仍是一个谜。
日本微生物学家拟定了一项划时代的庞大工程。他们试图将海底下的微生物挖掘出来进行研究。这个实验室设在日本“希恩凯6500”母船上，这是一艘目前世界上潜水最深的载人潜水艇。深海探险者们将在海底直接从高压下收集微生物。然后分别在几百万大气压下，在高于沸点或低于冰点、强酸或磁条件下进行微生物的分离和培养。通过这种方法，人们既可搜集有关早期生命进化和深海生态学情报，也将对深海微生物基因特征进行探索，以便进一步寻找有关生命起源的新证据。莱斯特大学著名微生物学家曾断言，生命可能起源于极端的强磁环境中，如果在深海火山口分离到这种细菌，那么可以证明今天地球上仍有原始生命的后代。这种微生物大约诞生于30亿年前地质史上前寒武纪时的赤道附近。因此，研究者认为，海底超高压耐温微生物更接近于所有生命的祖先。
在澳大利亚已发现距今35亿年前的藻类“叠层石”。它喜爱阳光，适应力强。形成叠层石的蓝藻仅有发丝的百分之几，有球状、圆柱状、圆盘状、豆状等。它们不具备细胞核膜、线粒体和收缩性液泡，是低等原核生命体，以无性细胞分裂生殖繁衍。地球经过十几亿年的演化，出现多细胞的藻类和单细胞的原生动物。藻类依靠光合作用，吸收二氧化碳，排出氧气。海洋中的藻类日渐增加，大气中的氧气也逐渐增加。距今约30亿年前，大气中的氧气相当于现在数量的l／1000；到了6亿年前的古生代初期，海洋藻类释放的氧气每年可达3000亿吨，基本接近现代水平。继而，属于古生代的多种水生无脊椎动物出现。
腔棘鱼于4亿年前就出现在地球上，恐龙比它晚出现，但却早已灭绝。所以，人类以为腔棘鱼已从地球上灭绝了。1936年，当时在南非东伦敦博物馆任职的拉蒂曼女士，发现当地渔民捕捉到一条极为特异的鱼。鱼长近2米，头部坚硬，浑身披满铠甲般的鳞片，拉蒂曼女士，画了3张素描寄给附近的罗得大学鱼类学家史密斯教授。教授闻讯立即驱车500千米赶来，可惜赶到时仅剩下一些碎鱼骨头和长长的鱼鳍。在此之后，史密斯发起了寻找腔棘鱼的活动，他在非洲沿岸散发了数千张腔棘鱼的图像，同时公开悬赏：捕捉到每条腔棘鱼给100英镑。直到1952年12月，科摩罗群岛上的一位渔夫打电报通知史密斯，捕捉到一条腔棘鱼。史密斯苦苦寻觅了16年，终于见到这条长1.5米、重50千克，被盐水浸过又注射了福尔马林的“海洋活化石”。从1952年～1955年的几年时间里，渔民在南非东南海域先后共捕获了15条腔棘鱼。1987年，两位德国科学家乘坐一艘深潜器，多次潜入海底。1月17日晚9点，在距大科摩罗岛西岸180米远的水下198米深处，两位科学家发现了36条在海底活动的腔棘鱼。一次，一位英国海洋生物学家乘坐深潜器进行海底探险，深潜器下沉之后发现，探照灯所照亮的区域，纷纷扬扬的“雪片”从观察窗前掠过。这位海洋学家从来没有想到大洋深处会下“雪”，经过采集化验，原来“雪片”是浮游生物的絮状物。于是他把絮状物定名为浮游生物雪。后来，越来越多的海洋生物学家在深海考察时也见到类似的“雪景”。经采样分析判断：海洋“雪片”并不都是浮游生物的絮状物，一些海洋生物尸体被分解后的碎屑、生物排泄的粪便等都能形成“海雪”。进一步研究表明：“海雪”奇景实际上只是发生在深潜器探照灯光照亮的区域内。当探照灯光射向漆黑的深海时，浮游生物絮状物、生物粪便等便反射出闪烁的白光。
在大西洋中脊裂谷中央有一座高仅2500米的小山，终年披着雪白的外衣，海洋学家把它命名为：维纳斯。1973年8月，法国和美国海洋学家乘坐“阿基米德”号深潜器深潜取样后得知，“雪”山上的积“雪”是一层薄薄的沉积物。
丹麦海峡的海底有一处特大瀑布，位于格陵兰岛和冰岛之间的大西洋底，落差竟高达3500米，是尼亚加拉瀑布的70倍。
大海中能发光的微生物有70多种。1900年，有位叫罗伯特·波义耳的英国科学家搜集了一瓶发光细菌，它们发出的光竟把巴黎国际博览会的光学大厅照得通亮。海洋中还有许多能发光的腔肠动物，如多管水母、大洋水母、介穗想、羽螅等。样子很像陆地上蜈蚣的多毛类动物，如浮蚕、砂蚕、裂虫等等，当它们成群结队从海底游起的时候，便形成几千万个火球组成的巨流。在海洋发光生物中，有细胞内发光的，高级的是细胞外发光。海萤和火体虫这类发光生物，都有一种叫发光腺的构造，能产生发光的特殊化学物质。它们发光时，躯体肌肉收缩，把这些物质排泄出来，在海水里产生化学反应，发出艳丽的光彩。
据统计，全世界海洋中共有各种鲨鱼350种左右，它们通常栖息于3000米深的水中。鲨鱼的分布很广，热带、亚热带海洋及温带、寒带水域中都有；生活在中国沿海的鲨鱼约有70种。鲸鲨是鲨鱼中最大的一种，体长可达25米，体重约80吨。最小的则只有35厘米长，体色呈青褐色或灰褐色。它们主要在热带和温带的海域里栖息繁殖。鲨鱼并非全都噬杀成性，只有大青鲨、双鲨、锥齿鲨、噬人鲨等少数鲨鱼在非常饥饿的情况下或闻到了腥味时才主动攻击人类。鲨鱼的嗅觉极其灵敏，当它向前运动，嗅觉器官被水冲击时，它能发现0.4千米内有气味的物质，即使海水中仅有稀释了百万分之一浓度的血液，它也能嗅到。除了鲸鲨之外，巨型鳖鱼还有姥鲨。它体长在15米左右，头扁口阔，性情温和，主要吞食小型浮游壳类。姥鲨多分布在中国南海，但每年都向东海、黄海海域回游。鲨鱼家族中最令人生畏的是噬人鲨。噬人鲨一般体长7米，有的达12米，重1500～2000千克。它的牙齿像长三角形利刃，每个齿的齿刃上又长出些小锯齿，最多的牙齿竟高达1.5万颗，而且为“多出新牙”，旧牙因撕咬东西损毁了，还会重新长出新的牙齿。
生活在南大洋中的鲸类同海豹、海象和海豚等鱼兽类一样，都以乳汁哺育后代，用肺呼吸，并长期生活在水中，它既不同于鱼类用鳃呼吸，也不像海兽每当繁殖季节到海滩或冰上分娩，鲸的生活习性与它的起源有关。
一个由美国、法国和巴基斯坦的地质学家组成的考察队，1975年～1979年在巴基斯坦进行了4年的野外作业，在卡拉奇北面约1600千米的喜马拉雅山脉的丘陵地带，发现了世界上“最早的鲸化石”。这些化石是夹在伊斯兰堡与历史上有名的开伯尔山口途中的一层坚硬的岩石层里。这是约4000万～5000万年前生活在古地中海的鲸，当时印度和巴基斯坦组成了一块与亚洲其他部分分离的陆地。经过长期研究和考证，现在人们认为鲸的祖先原来是巨大的陆地食草哺乳类动物，渐渐从陆地迁移到海上。不仅体形起了变化，而且其他器官也都起了相应的变化，前肢退化变成了一对胸鳍，分列胸前两侧，后肢退化后，两者长在一起，成为扁平状的尾鳍。鼻孔朝天，向后移到了头顶的位置，便于浮到水面进行呼吸。但是，鲸类的许多习性仍然保持着陆上哺乳动物的某些基本特征，如：它不用腮而是用肺呼吸，幼鲸胎生并靠母乳长大等等。
巨鲸的体重往往超过100吨，但它的大脑的重量却只有8千克左右，脑子的体积不大，但大脑皮层的皱纹很复杂，说明它具有陆地动物那样的比较高级的中枢神经组织。鲸和鱼类一样，也是近视眼，它们视力所及的最远距离不过10多米。鲸既有外耳，又有中耳，还有一双内耳，位于颅骨的听囊里。这种比较完整的听觉器官使它能辨别水中产生的细微动静。