As plantas são autótrofas, o que significa que produzem seus próprios alimentos usando a energia do sol. As plantas podem sobreviver debaixo d'água contanto que estejam perto o suficiente da superfície para que ainda tenham acesso à luz solar suficiente para sustentar a fotossíntese.
Existem dois tipos principais de plantas encontradas no oceano: plantas com raízes que estão presas ao fundo do oceano e plantas que flutuam livremente na água. As plantas que estão enraizadas no fundo do oceano não são encontradas mais profundas do que algumas centenas de metros, porque a luz do sol não pode chegar tão fundo no oceano. A área onde essas plantas podem crescer representa uma porção extremamente pequena do oceano.
As plantas mais abundantes encontradas no oceano são o fitoplâncton. O fitoplâncton são autótrofos unicelulares que vagam pelas águas superficiais do oceano. O fitoplâncton é muito pequeno para ser visto a olho nu, mas grandes aglomerados podem dar à superfície do oceano uma tonalidade esverdeada. Essas plantas precisam de luz solar abundante e nutrientes para crescer. As águas tropicais recebem mais luz solar, mas carecem de uma quantidade suficiente de nutrientes, especialmente nitrogênio e fósforo. Por causa disso, a maior parte do fitoplâncton é encontrada em águas mais frias, onde as partes mais profundas do oceano trazem esses nutrientes essenciais para a superfície. O fitoplâncton, as plantas marinhas e as algas fornecem uma grande quantidade de oxigênio ao mundo. Eles também absorvem grandes quantidades de dióxido de carbono devido à fotossíntese.