1、海洋无脊椎动物占据了海洋动物的大多数，它们种类繁多，包括了近20个动物门类、其中腕足动物、毛颚动物、须腕动物、棘皮动物、半索动物等都是海洋动物独有的门类。
2、腕足动物生活在海底，拥有两瓣大小不一的壳。有些壳是含钙质的，有些是几丁磷灰质的。这种动物多分布在纬度较高、水温较低的地区，喜欢与藻类、珊瑚、蠕虫等共同生活在一起。它们有不到300种，化石却多达30000余种。
3、毛颚动物小型肉食性动物，身体透明，左右对称，形状细长椭圆，体长在0.5~10厘米之间。毛颚动物为雌雄同体，可自体受精孕育生命，大多数是在水中浮游生活，再生能力较强，即使失去身体的一部分，还可以再长出来。
4、须腕动物是直到20世纪才被人类发现的一种蠕虫状动物，它们身体呈圆柱状带触须，被体表分泌出来的几丁质和蛋白质筑成的管状物包裹，这些圆管插入海底淤泥得以固定，须腕动物就居住其中并且常常聚集成群。它们身长一般为10~85厘米，最长的有2米。
5、棘皮动物棘皮动物全身布满刺且皮质坚硬，体形呈多角辐射对称(类似于五角星形状)，骨骼十分坚硬细密。海星、海胆、海参都属于棘皮动物。
6、半索动物身体分为前、中、后三部分，有肠鳃纲(两侧对称的蠕虫状动物，生活在泥土中)、扁球纲(两侧对称的透明圆球状动物，目前只发现一种幼虫)和羽鳃纲(管形的微小动物，身体中间部分会生长羽腕)三纲。其中比较有名的是生活在太平洋沿岸浅海的柱头虫，它属于肠鳃纲。
