海底
海底地形
大陸周辺では水深200m以浅の大陸棚が広がっていることが多い。海底も有光層に属し、多様な生物が生息している。石油などの天然資源も豊富かつ採掘しやすく、国家にとって海底の利権も重要視されている。そのため国際法に則り経済水域などが規定されており、その境界を巡って複数の国家の主張が対立することも多い。
大陸から見て、大陸棚以遠には大陸斜面が存在し、それ以遠の大洋沖合いの海底の大部分は水深が約6,000mの平坦な地形となっている。そのほかの部分は、海嶺と呼ばれる海底山脈や海溝で構成されている。詳しく見ると、海盆、ギョー（海山）など、海底にも多様な地形が見られる。
国際水路機関（IHO）と国際連合教育科学文化機関（ユネスコ）の政府間海洋学委員会（IOC）の主導によって海図に表記する地名の統一が図られ、その一環として海底地形の名称の統一が行なわれている。
以下にその日本語名称と定義を示す。
生態
大陸棚の海底には多様な生物が生息している。藻類、貝類、ヒトデ・ウニ・ナマコなどの棘皮動物、カレイ目などの魚類、熱帯地方ではサンゴが多い。これらの生物を採取する方法として、地引網、海底トロールなどが知られている。
海底火山に依存する生物
一方、海嶺周辺の海底にはチムニーと呼ばれる熱水噴出孔が存在し、地球の熱エネルギーや硫化水素を利用した生態系が存在する。
こういった生物は、地上や海面の生物が酸素を使って好気呼吸しているのとは全く違う嫌気呼吸という代謝機構を持っており、これらは単体の酸素が少なかった原始地球における初期の生物（→生命の起源）が行っていた方法ではないかと考えられている。この環境に住む微生物は極限環境微生物に含まれる。
極限環境微生物はエネルギーを地熱や硫黄化合物などから得ているが、この微生物を食料とする生物も見られ、更にその微生物を捕食する生物群も他の生物に捕食されたりしている。
調査と開発
経済水域や大陸棚の確定、化石燃料や鉱床の発見、水産、軍事、学術、防災などの目的で、海底の調査が行われている。かつては水上を航行する船を座礁させる危険がある浅瀬や暗礁の発見が重視されていたが、潜水艦の性能向上により、各国は公海や外国領海でも海底の地形や海流、海水温、塩分濃度などの把握に力を入れている。資源開発の分野では、海底に存在するメタンハイドレートやマンガン、レアアースなどの鉱床も、20世紀後半から資源化石燃料枯渇に対する懸念もあって注目を集めている。
水深測量や海底地形の調査はおもに音波測距と紡錘によって行われる。現在では音波測距の方法も改善されている。
1872年から1876年にかけてチャレンジャー号によって実施された調査（チャレンジャー号探検航海）により、世界の海底の様子が明らかにされた。また、1960年代にはアメリカ西海岸でファンデフカプレートの調査が行われ、海底の古地磁気記録の詳細が明らかになった。日本では海上保安庁によって世界でも最高水準の海底地形調査が実施された。現在でも地震後などに海底地形の調査が行われている。さらに、同庁・名古屋大学・東北大学によって、プレート境界の海底地殻変動が調査され、地震学に貢献している。
海底には、陸上や水上における人類の活動で生じた様々なごみやガレキ、沈没船、化学物質などが行き着く。一部は漁礁となって海洋生物の繁殖を助けるが、汚染の原因となる場合もある。日本の海洋研究開発機構(JAMSTEC)は、深海底ごみの画像を集めた「深海デブリデータベース」の公開を始めた。