海洋动物种类繁多，根据不同的分类，可以分为以下几大类：
1. 海洋无脊椎动物
原生动物
海绵动物
腔肠动物
扁形动物
纽形动物
线形动物
环节动物
软体动物
节肢动物
腕足动物
毛颚动物
须腕动物
棘皮动物
半索动物
2. 海洋原索动物
头索动物（如文昌鱼）
3. 海洋脊椎动物
海洋鱼类
海洋爬行动物（如海龟、海蛇）
海洋鸟类（如信天翁、企鹅）
海洋哺乳动物（如鲸鱼、海豚、海狮、海豹、儒艮）
其中，海洋哺乳动物和鱼类是数量最多、最为人们所熟知的两大类。例如，蓝鲸是目前已知的世界上最大的动物，而抹香鲸和虎鲸则是海洋中非常强大的捕食者。
海洋动物不仅形态多样，而且分布广泛，从浅海的潮间带到深海的海沟，从热带到极地，都有它们的踪迹。海洋动物的种类和数量极为庞大，目前已知的海洋动物约有16~20万种。