La vida se inició en el mar. Las condiciones de temperatura , irradiación, gases disueltos y nutrientes minerales abundantes en las aguas costeras poco profundas fueron ideales para el desarrollo y diversificación de las primeras plantas y animales. De las dificultades de colonización de la tierra firme nos puede dar idea el lapso de varios miles de millones de años transcurridos hasta la aparición de vida en los sistemas terrestres. Sin embargo, a pesar de esto, en ellos se ha desarrollado generalmente una mayor diversidad orgánica y productividad. Para entenderlo, es necesario fijarse en el contraste que hay entre aire y agua más que el que hay entre el agua y la tierra.
La densidad del agua (800 veces mayor que la del aire), y su capacidad de disolver gases y minerales son las propiedades mayormente determinantes de la forma y el funcionamiento de los seres vivos. El agua provee un soporte cómodo para los organismos, sin embargo su mayor viscosidad dificulta la movilidad.
El aprovechamiento de la luz solar para la producción de materia orgánica se realiza de forma diferente en la tierra que en los océanos. En la tierra, las hojas se interponen en la dirección de los rayos del Sol. En los bosques, incluso en los más densos, hay luz. La clorofila puede absorber gran parte de la radiación efectiva del Sol. En los océanos las condiciones son muy diferentes. Los organismos productores más importantes son microscópicos y no hay distinción entre las hojas, que son los órganos productivos y los tallos y raíces, que son los organos transportadores y de soporte. Se puede decir que los principales productores marinos son equivalentes a hojas, independientes y muy pequeñas. Aunque existen otros organismos vegetales marinos, las fanerógamas y algas, que se asemejan más a las plantas terrestres convencionales, su contribución a la producción marina total representa sólo del 3 al 5%. La mayor contribución a la producción primaria oceánica procede de pequeños organismos en suspensión en el agua que colectivamente reciben el nombre de fitoplancton.
A diferencia del aire, el agua absorbe de forma importante la radiación solar, y la luz necesaria para el mantenimiento de la vida vegetal desaparece rápidamente con la profundidad. Si además existe plancton o otras partículas en suspensión, la luz se extingue mucho antes. Para que la luz pueda ser aprovechada es necesario que el fitoplancton se sitúe en las capas superiores. Esto limita la producción marina a una franja de agua de 50 a 100 metros.
