海洋生物的生理过程对海洋环境的变化起作用。全球大气中CO2含量上升，使海洋表层溶解碳的浓度提高了2％，但仍没有深层水高。这是因为浮游植物吸收，浮游动物捕食及钙质骨骼下沉而造成的。可以想像，如果海洋浮游植物全部消失而海洋环流依旧，那么，在相当短的时间里，大气中的CO2的水平将迅速增加至目前的2～3倍，因为深海水会再回到表层并向大气内释放CO2。正是由于海洋生物有“生物泵”作用，从而阻止了上述现象的发生。在生产力最高的一些海域，如陆架、大陆坡上升流区以及辐散区(如赤道和近极区)等，往往也是“泵”工作最艰苦的区域。

海洋蒸发的水蒸气变成降水，能够为陆地生态系统补充大量的淡水。海洋容纳了从陆地江河流入的污泥浊水，回馈给陆地生态系统的却是纯净的淡水。可见海洋在维持生物圈的碳—氧平衡和水循环方面起着重要作用。

海洋的热容量比大气大得多，能够吸收大量的热量。由于海水的流动性，海洋能够调节不同纬度海域的海水温度，并通过海洋与大气的相互作用，调节全球的气候。生物圈中的生物能够生活在一个温度适宜的环境中，与海洋调节气温的作用有很大关系。　　

珊瑚礁、红树林、海草等群落，不仅丰富了海洋生物多样性，支持着重要的食物网，增加了海洋生态系统中的能量流动，同时，还能缓冲风暴潮及狂浪的冲击，保持了岸滩，而且具有造陆的贡献。在印度洋和西太平洋的许多群岛，如马尔代夫群岛、土阿莫土群岛及马绍尔群岛等都是通过造礁珊瑚和富含钙质的藻类，如仙掌菜等共同形成珊瑚礁。

海洋是生命的摇篮。地球上的生命最早可能是在海洋中出现的。目前海洋中的生物约有二十万种，是人类赖以生存的宝贵资源。