藻類植物
藍藻出現在古海洋中，可以追溯到30億年之前。藍藻是低等植物，它沒有根、莖、葉之分，是單細胞或多個細胞連成的絲狀體(藻絲)。經過億萬年的演化，現在藍藻形態與其祖先差不多。藍藻微小的細胞裏，永不停止地進行著複雜得多、先進得多的物理、化學反應。數量極為龐大的藍藻出現，為後來多種生命在海洋中誕生提供了可能。但是，真核細胞起源的問題，以及真核細胞出現後演化為數目巨大的藍藻等生物演進的問題，仍然是人們繼續探討的問題。
水下森林——巨藻
在美洲西部及大洋洲、南非等地沿岸，生長著一種巨大的海洋植物。這種植物在幾十米深的海水中形成繁茂的“水下森林”，十分奇異而美麗。這就是著名的海洋經濟藻類——巨藻。
巨藻是世界上個體最大的海藻，也是世界上最高大的植物，它一般能長到70～80米，重量達一百多千克，實在不愧是海藻中的“巨人”。它的生長速度非常驚人，春夏季節每天可以長2米左右。更令人驚奇的是，它的生長力很旺盛，可以像韭菜一樣一年收割好幾次。
巨藻的經濟價值很高，可作為家畜和魚類的飼料和餌料，甚至可以作為蔬菜食用。巨藻含有多種氨基酸，能用它來提取藥物，還可以提取褐藻膠、甘露醇、碘、鉀等化工原料，製造肥料等。巨藻經過發酵能產生可燃性氣體甲烷，所以種植巨藻將為人們提供新的能源。巨藻生長的水域，也適宜各種魚、蝦、貝類的繁殖，巨藻就像一道天然防波堤，為近岸養殖其他水生作物提供了良好的場所。
海洋被子植物
海洋裏的高等植物並不多見。如果將潮間帶、灘塗等近海地帶生長的植物也算作海洋植物的話，海洋中裸子植物僅有馬尾鬆等少數幾種，而大部分海洋高等植物都屬於被子植物。
完全生長在海洋中的植物是海草類，如海中草、激浪草等。它們大部分生活在溫帶和熱帶的河口與海灣內。這類植物生長在水下，能忍受海水的高鹽度，還具有在水下開花授粉的能力。所以有人稱它們為真正的海洋被子植物。這些海草生長在沿海近岸邊，形成了茂密的“水底牧場”，並為海洋其他生物提供了初級生產力。
還有一些植物生長在潮間帶。它們不能完全浸沒在水裏，即使高潮時它們的不定根也會把樹冠撐出水麵，比如紅樹植物。紅樹植物種類很多，大多生長在熱帶和亞熱帶潮間帶的沼澤地。我國南方沿海福建、廣東、台灣、海南等地均有分布。其中玉蕊科龍血濱玉蕊是我國的特有種。紅樹植物沿著海岸形成密集的樹林，是組成海岸生態係的重要元素之一，對於調節氣候、防止海岸剝蝕起著重要作用。
固氮生物——藍藻
藍藻是一類很奇特的浮遊植物。它的體內除了含有葉綠素外，還含有輔助色素——藍藻紅素和藍藻藍素。當藍藻大量繁殖時，海水就會被染成紅色。
藍藻從分類地位上說十分低等，它還不具備真正的細胞核，但已有核的基本物質——DNA(脫氧核糖核酸)，隻是DNA不與組氨酸結合，沒有核膜與核仁。在光學顯微鏡下，可以看到藍藻身體裏分布了許多小氣泡，有助於它過漂浮的生活。
有些藍藻還具有固氮的能力，這在生物學和生態學上均有十分重要的意義。自然界中，氮是一種很重要的物質，它是構成蛋白質的必不可少的元素之一。但是，許多植物和動物都不能直接利用空氣或水中遊離的氮，隻能利用已經轉化了的有機氮。自然界中能把無機氮轉化成有機氮的生物很少。一些種類的藍藻可以直接吸收溶解在水中的氮；另一些藍藻能在空氣貧乏的環境中將氮固定下來。實驗證明，能固氮的藍藻體內有一種固氮酶，對氧十分敏感，在缺氧條件下，它的固氮效率最高。固定下來的氮被貯存在藻藍蛋白裏，並可以把它們轉移到相鄰的營養細胞中去。