它們棘皮中的無數個透鏡都具有聚光性質，這些透鏡可以讓海星能同時觀察到來自各個方向的信息，及時掌握周圍的情況。在這之前，科學家們以為，海星的棘皮具有很高的感光性，它可以通過身體周圍的光的強度變化，來決定采取怎樣的隱蔽防範措施，另外還可以通過改變自己身體的顏色的方法來迷惑“敵人”。科學家說，這是首次發現海星身上的這種不尋常的視覺係統。科學家們預測，仿製這種微小透鏡會讓光學技術與印刷技術得到突破性的發展。
在人們平常的認識中會認為海洋裏鯊魚是凶殘的食肉動物，但誰又知道看起來安安靜靜的海星也是肉食動物！相對於靈活、勇猛的鯊魚，海星會捕食行動遲緩的海洋生物（貝類、海膽、螃蟹等）。海星捕食的時候會慢慢接近獵物，采用迂回戰術，利用腕上的管足包住獵物，並從胃袋中分泌出消化酶將其溶解吸收。
海星的食物是貝類。當海星想吃貽貝時，會先用有力的吸盤將貝殼打開，然後將胃由嘴裏伸出來，吃掉貽貝的身體。但捕食者與被捕食者之間的較量，在在自然界的食物鏈中是常常發生的。扇貝躲避海星的技巧比較獨特，當海星靠近它時扇貝便會一張一合地迅速遊走。有種小海葵每當海星接近它時，它便從攀附的礁石上脫離，隨波逐流，漂流到安全之地。還有一種大海參，每當海星觸碰到它時，它便會猛烈地在水中翻滾，趁還未被海星牢牢抓住之前逃之夭夭。
海星是生活在海洋裏的一種棘皮動物具有很強的繁殖能力。在全世界的大約2000種海星中，大部分都是體外受精進行繁殖的，雄性海星的每個腕上都有一對睾丸，它們將大量精子排到水中，雌性也同樣通過長在腕兩側的卵巢排出成千上萬的卵子。精子和卵子在水中相遇，完成受精，形成新的生命，從受精卵子中生出的就是小海星。海星還有一種特殊的能力——再生。海星的腕、體盤受損或自切後，都能夠自然再生。海星的任何一個部位都可以重新生成一個新的海星。因此，某些種類的海星通過這種超強的再生方式演變出了無性繁殖的能力，它們就更不需要交配了。不過大多數海星通常不會進行無性繁殖。現在的研究中還發現有些海星有季節性交配的習性。
雖然海星是一個肉食性的海洋生物，但它對自己所生下的後代卻很溫柔，海星在產卵後豎立起自己的腕，在自己後代身旁形成一個保護傘，讓卵在保護傘內孵化，從而保護卵不被其它動物捕食。而孵化出的幼體會隨海水四外漂流以浮遊生物為食，最後成長為海星。海星的食量很大，一隻海盤車幼體一天吃的食物量相當本身重量的一半多。
在美國西海岸有一種文棘海星，時常捕食密密麻麻地依附於礁石上的海虹，以防止海虹繁殖過量，從而避免海虹侵犯其它生物的領地，保持生物群平衡。所以海星是已知海洋食物鏈中不可或缺的一個環節。在最新的研究發現中，德國萊布尼茨海洋學研究所指出海星等棘皮動物對海洋碳循環也起著非常重要的作用，棘皮動物是生活在海底的無脊椎動物，分為海星綱、海膽綱、蛇尾綱、海參綱和海百合綱等5類，其身影遍布各大洋。它們能夠在形成外骨骼（以無機鹽的形式）的過程中直接從海水中吸收碳。在它們死亡後，體內大部分含碳物質會留在海底，從而減少了從海洋進入大氣層的碳。通過這種途徑，棘皮動物大約每年吸收1億噸的碳。但在現在，人類燃燒化石燃料產生的溫室氣體進入海洋後，海水的酸性會上升，一開始人們覺得隻是傷害珊瑚礁和貝類，但此次研究人員又發現，酸性海水對棘皮動物的侵害也非常嚴重，令這類生物無法形成牢固的含鈣外骨骼，從而影響海洋的碳循環。
2009年的10月23日，據英國《每日郵報》報道說，一名英國西南部康沃爾郡的漁民日前發現了一隻有8條“腿”的海星，與普通的五角海星相比多了3條“腿”，有可能這是首次在世界上發現這種類型的海星。報道說，這位漁民是在自己捕撈的螃蟹堆中發現了這隻奇特的海星的，目前這隻海星已經被送到康沃爾郡紐基鎮的藍礁水族館展覽。
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這隻獨特的海星比普通海星大約寬了2.5厘米左右，除了多出來3條“腿”之外，它還具有2張“嘴”，所以藍礁水族館的幾名海洋生物專家認為，這隻海星很有可能是兩隻海星長成的“連體兒”。
一般情況下，海星是長有5條腕的，偶爾有些種類的海星也會長有4條或者是6條腕的。人們普遍認為，如果海星擁有很多條腕，就是因基因突變而造成的。有一名專家解釋說，海星還具有一種特殊的能力，當它們因為某些原因而失去了一些腕之後，它還可以再長出新腕。