گیاهان اتوتروف اند، بدین معنی که غذایشان را با استفاده از انرژی حاصل از خورشید تولید می کنند. گیاهان زیر آب تا زمانی می توانند به حیات شان ادامه دهند که به اندازه کافی نزدیک به سطح آب باشند و به این وسیله به نور خورشید کافی برای انجام فتوسنتز دسترسی پیدا کنند.
به طور کلی دو نوع اصلی از گیاهان در اقیانوس ها وجود دارد. دسته اول گیاهانی اند که ریشه هایی دارند که به کف اقیانوس ها متصل اند و دسته دوم گیاهانی اند که آزادانه در میان آب حرکت می کنند. گیاهانی که ریشه هایشان در کف اقیانوس است در اعماق بیش از چند صد متری یافت نمی شوند چراکه نور خورشید نمی تواند به عمق زیاد اقیانوس برسد. منطقه ای که این گیاهان می توانند در آن رشد کنند بخش بسیار کوچکی از اقیانوس را تشکیل می دهد.
فراوان ترین گیاهان داخل اقیانوس ها فیتوپلانکتون ها هستند. فیتوپلانکتون ها، اتوتروف های تک سلولی اند که در سراسر آب های سطح اقیانوس ها در حال حرکت اند. فیتوپلانکتون ها به قدری کوچک اند که با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند اما دسته های بزرگ آنها ممکن است به سطح اقیانوس ها رنگ سبز بدهند. این گیاهان برای رشد به نور خورشید زیاد و مواد مغذی نیاز دارند. آب های مناطق گرمسیری بیشترین نور خورشید را دارند اما فاقد مقدار کافی مواد مغذی به ویژه نیتروژن و فسفر اند. به همین دلیل بیشتر فیتوپلانکتون ها در آب های خنک تری یافت می شوند که در آنها قسمت های عمیق تر اقیانوس مواد مغذی ضروری را به سطح می آورد. گیاهان دریایی، فیتوپلانکتون ها و جلبک ها مقادیر زیادی از اکسیژن زمین را فراهم می کنند. همچنین به خاطر فتوسنتز مقادیر زیادی دی اکسید کربن را می گیرند.