ระบบนิเวศทางทะเล เป็นระบบและความสัมพันธ์ที่มีความสลับซับซ้อนไม่น้อยไปกว่าระบบนิเวศป่าไม้บนบก ที่เป็นภาพรวมของทะเลไทยทั้งทางฝั่งอ่าวไทยและฟากทะเลอันดามัน ตั้งแต่บริเวณหาดทรายไปจนถึงเวิ้งทะเลกว้างไกล หมู่เกาะอีกมากมาย และแนวปะการังแห่งสรรพชีวิต เป็นความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสภาพแวดล้อมอีกรูปแบบหนึ่ง
นิเวศบนโขดหิน
บริเวณปลายแหลมสองด้านของเวิ้งอ่าวมักเป็นโขดหินใหญ่ที่ร้อนระอุและแหลมคม ที่นี่เป็นระบบนิเวศที่ต่อเนื่องมาจากหาดทราย เนื่องจากมรสภาพโล่ง ไม่มีต้นไม้ปกคลุม และหินยังเก็บความร้อนได้ดี บริเวณโขดหิน จึงมีอุณหภูมิสูงในตอนกลางวัน และจะเปลี่ยนเป็นเย็นจัดในเวลากลางคืน เพราะหินคายความร้อนได้เร็ว สิ่งมีชีวิตเลือกที่นี่เป็นแหล่งอาศัย และปรับตัวเพื่อให้อยู่รอดได้ภายใต้สภาพแวดล้อมระดับย่อยที่โหดร้าย สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ ได้แก่ เพรียง หอยฝาเดียว ปูแสมหิน เป็นต้น ทุกชีวิตบนโขดหินล้วนมีขนาดเล็ก มีโครงสร้างแข็งห่อหุ้มร่างกายที่อ่อนนุ่มภายใน เพื่อลดการสูญเสียความขาดน้ำ และมีความสามารถซอกซอนไปได้ในซอกหลืบในระดับที่น้ำท่วมถึง นกบางชนิด เช่น นกพลิกหิน ได้พัฒนาจะงอยปากที่สั้น แข็งแรง เพื่อช่วยพลิกก้อนหิน จับแมลงและสิ่งมีชีวิตเล็กๆ ใต้โขดหินกิน นกยางทะเลใช้จะงอยปากแหลมและคอที่พุ่งเหยียดอย่างรวดเร็วล่าเหยื่อในบริเวณนี้ด้วย
ป่าใต้ท้องทะเล
เป็นระบบนิเวศที่พบเฉพาะในทะเลเขตร้อนเท่านั้น และต้องมีน้ำที่ใส ระดับน้ำลึกไม่เกิน 50 เมตร พอที่แสงจะส่องมาถึงในปริมาณที่เหมาะสม อุณหภูมิของน้ำทะเล 18-29 องศาเซลเซียส คลื่นและกระแสน้ำต้องไม่รุนแรงมากนัก ปริมาณตะกอนในน้ำต้องน้อย เนื่องจากถ้ามีตะกอนมาก จะทำให้แสงส่องผ่านไปสู่ปะการังได้น้อย และถ้ามีการทับถมของปริมาณตะกอนที่มากก็จะทำให้ปะการังตาย ซึ่งปัจจัยจำกัดเหล่านี้จะทำให้เราพบแนวปะการังเฉพาะตามหมู่เกาะที่ห่างไกลจากชายฝั่ง
หากเรามองผืนน้ำทะเลไทยด้วยสายตาของนก เราจะเห็นความสัมพันธ์ที่ว่าภายใต้ระบบนิเวศทางทะเลที่ยิ่งใหญ่ ลงไปจนถึงระบบนิเวศเฉพาะพื้นที่ เช่น ระบบนิเวศเกาะ ระบบนิเวศหาดทราย ระบบนิเวศแนวปะการัง เป็นต้น ภายใต้ความสัมพันธ์ระดับย่อยนี้ ปรากฏเป็นรูปแบบการดำเนินชีวิตของสิ่งมีชีวิตหลากหลายที่น่าสนใจ ที่ดำรงอยู่ภายใต้กฎ ข้อจำกัด และการเอื้ออำนวยสภาพแวดล้อมในพื้นที่นั้นๆ
แนวปะการังเป็นระบบนิเวศในทะเลที่มีความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตสูงสุด โดยพบปลามากกว่า 3,000 ชนิด และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ อีกมากมายบริเวณแนวปะการัง นอกจากนี้ แนวปะการังยังเป็นสิ่งก่อสร้างตามธรรมชาติที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก เกิดจากการรวมตัวของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก นั่นคือตัวปะการังที่มีอยู่หลายร้อยชนิด แต่มีปะการังแข็งเท่านั้นที่จะรวมตัวกันเป็นแนวปะการังโดยตัวปะการังจะอาศัยอยู่ในโครงสร้างหินปูน ขณะที่ตัวปะการังอ่อนจะอาศัยอยู่ภายนอกโครงสร้างหินปูน ขณะที่ตัวปะการังอ่อนจะอาศัยอยู่ภายนอกโครงสร้างหินปูน
