Cá heo có khả năng nhìn xuyên thấu, mực tiêu hóa thức ăn bằng não hay cá da trơn có đến 100.000 gai vị giác là những điều ký thú của thế giới đại dương được các nhà khoa học khám phá.
Mực ống khổng lồ (Mesonychoteuthis hamiltoni) trước đây được coi là loài sinh vật biển chỉ xuất hiện trong truyền thuyết. Năm 2007, một con mực dài 10m và nặng 450kg mới được các ngư dân bắt được ở biển Ross gần Nam Cực. Sau khi được đưa về nghiên cứu tại New Zealand, các nhà khoa học phát hiện con mực khổng lồ có hệ tiêu hóa chạy xuyên qua trung tâm não bộ. Não của con mực khổng lồ có hình vành khuyên. Khi nuốt mồi, cuống họng đẩy thức ăn đi qua não, sau đó não sẽ trực tiếp hấp thu chất dinh dưỡng trước khi thức ăn được chuyển xuống dạ dày.
Piranha là loài cá ăn thịt với bộ răng sắc nhọn và tập tính bơi thành đàn lớn cả trăm con, gần như không có đối thủ ở sông Amazon, Nam Mỹ. Để có thể chung sống hòa bình với loài cá hung dữ này, cá arapaima (hải tượng long) phải tự tạo cho mình một lớp vảy bảo vệ như một tấm áo giáp chắc chắn trước hàm răng của những con cá hung dữ. Da cá arapaima gồm hai lớp, lớp vỏ cứng bên ngoài được tạo thành bởi khoáng chất cứng và lớp bên trong mềm, có cấu trúc collagen đàn hồi. Khi bị tấn công, lớp bên trong có cấu trúc nhiều bậc thang sẽ uốn cong và lượn quanh nhau, tránh được những cú táp hung dữ của cá piranha.
SAR11 là vi khuẩn có mặt ở khắp các đại dương trên trái đất. Kẻ thù của vi khuẩn SAR11 là virus pelagiphage, thường sinh sống ở bất kỳ kì nơi nào có vi khuẩn SAR11 xuất hiện và tiêu diệt hàng loạt các tế bào vi khuẩn này. Trước sự tấn công của virus pelagiphage, vi khuẩn SAR11 liên tục tiến hóa để duy trì nòi giống. Không chịu thua, phân họ virus pelagiphage luôn tiến hóa để săn đuổi những thế hệ mới của vi khuẩn SAR11. Cuộc chiến không ngừng giữa hai loài vi khuẩn khá phổ biến này chỉ được quan sát qua kính hiển vi.
Cá da trơn có khoảng 100.000 gai vị giác trên khắp cơ thể. Cá càng lớn càng có nhiều gai vị giác, những con cá lớn nhất có thể có thể có hơn 175.000 gai vị giác. Cá da trơn sử dụng gai vị giác làm công cụ săn mồi bởi môi trường sống dưới đáy ao hồ đầy bùn đất khiến tầm nhìn của chúng bị hạn chế. Với các gai vị giác phân bố khắp cơ thể, cá da trơn có thể cảm nhận được con mồi từ cách xa nhiều mét. Dựa vào tín hiệu vị giác ở nơi nào trên cơ thể là mạnh nhất, chúng sẽ xoay người theo hướng đó để tiến về phía con mồi. Theo các nhà nghiên cứu, loài cá này có thể phát hiện con mồi thậm chí khi không có mắt.
Cá heo sử dụng sóng siêu âm trong hầu hết mọi hoạt động như định hướng dưới nước, săn mồi, và giao tiếp với các con cá heo khác. Sóng siêu âm của cá heo được tạo ra bằng cách đẩy không khí qua một mạng lưới các tế bào nằm gần hai lỗ thoát khí của chúng. Phía dưới hàm cá heo có một túi mỡ có tác dụng tiếp nhận những sóng phản xạ trở lại và gửi tín hiệu lên não, cho ra hình ảnh của đại dương trước mặt chúng.
Sóng âm của cá heo với tần số 40-130kHz có khả năng truyền qua những vật thể mềm như da thịt của những con cá khác và phản xạ lại khi gặp xương cứng và sụn. Quan sát hành vi của cá heo, các nhà nghiên cứu nhận thấy cá heo có thể nhận biết khi nào một con cá mập đã ăn no, một con cá heo cái đang có mang và còn có thể tìm mồi ẩn nấp trong cát ở độ sâu một mét.
Cá mập Swellshark là loài có kích thước nhỏ, dài không quá một mét, sống ở đáy biển, chỉ ăn tôm, cua và mực ống, không đuổi bắt các con cá khác như phần lớn các loài cá mập khác.
Cá mập Swellshark cũng thường bị kẻ địch tấn công. Tuy nhiên, để trốn thoát khỏi kẻ thù, chúng thường ngụy trang bằng cách sử dụng màu da hòa lẫn với màu sắc đáy biển, hoặc hút nước vào những cái túi bao quanh bụng rồi phình to ra gấp đôi kích thước bình thường, sau đó uốn người, miệng ngậm lấy đuôi, bám chặt mình vào những mỏm đá xung quanh, khiến các con cá lớn hơn khó có thể tấn công.
Sâu Pompeii (Alvinella pompejana) là loài sâu nóng nhất hành tinh và cũng là loài sâu rất khó nghiên cứu. Pompeii có thể dài tới 13cm và thường sống ở các ống khói đen nơi có các lỗ thông nhiệt dưới đáy biển. Loài sâu này phát triển mạnh ở những nơi có nhiệt độ và áp suất khắc nghiệt và sẽ chết khi đưa lên bờ. Các nhà khoa học phát hiện một lớp vi khuẩn sống xung quanh cơ thể con sâu như một lớp lá chắn, giúp hấp thu một phần nhiệt năng từ nước biển, nhờ đó con sâu có thể chịu được môi trường biển nhiệt độ cao. Đổi lại, sâu Pompeii nuôi vi khuẩn bằng chất nhớt của chúng.
Cá chình Anguilla thường được tìm thấy trong các ao hồ, sông suối ở Bắc Âu và nước Anh. Tuy nhiên, không phải lúc nào cá chình cũng ở dưới nước, chúng có thể lên bờ và trườn trên mặt đất trong một thời gian ngắn. Cá chình lên bờ để kiếm thức ăn như côn trùng, giun đất và để di cư. Loài cá này sống khoảng 20 năm trong một hồ nước cố định, nhưng giai đoạn đầu đời và cuối đời của chúng lại diễn ra cách nơi chúng sống khoảng 6.500km, ở biển Sargasso, ngoài khơi phía bắc của Đại Tây Dương. Để di chuyển từ các vùng hồ ở châu Âu ra biển, cá chình bơi dọc theo các con sông, dòng suối. Khi gặp những nơi có dòng nước bị chặn bởi một con đập, chúng lên bờ và băng qua những cánh đồng hay những khu rừng, cho đến khi gặp được dòng nước tiếp theo.
Biển Sargasso, ở phía bắc của Đại Tây Dương, là vùng biển độc đáo nhất trên thế giới với hệ sinh thái gần như hoàn toàn tự cung tự cấp. Vào ban đêm, biển Sargasso là nơi diễn ra những cuộc di cư của 5.000 loài sinh vật biển, bao gồm nhiều loại sinh vật biển từ đáy sâu đại dương lên tìm kiếm thức ăn, sau đó trở về đáy đại dương trước khi bình minh.