אמנם ייתכן שלא תחשוב על זה, אך לים העמוק יש מערכת אקולוגית משלו עם צמחים ובעלי חיים שונים. הצמחים ובעלי החיים החיים בסביבות קרות אלה, לעומת זאת, דורשים התאמות מיוחדות. אור אינו חודר לחלוטין לקרקעית הים, אך צמחים אלה עדיין עוברים פוטוסינתזה. הם גם מייצרים חמצן. צמחי ים עמוקים מספקים מזון ומחסה לחיים הימיים החיים בעומקים אלה.
אַצוֹת יָם
יערות אצות ים נמצאים באוקיאנוסים ובים ברחבי העולם, אפילו בחוגים האנטארקטיים והקוטביים. יערות אצות גדולים זקוקים לטמפרטורות מתחת ל -68 מעלות צלזיוס כדי לגדול, והם נמצאים עד 132 מטר מתחת לפני המים. עלי אצות או להבים רחבים, ארוכים וירוקים, ובבסיסם יש צומת המחבר את הלהבים לגבעול. צומת זו מכונה שלפוחית הגז, והיא מסייעת לשמור על הצמח עומד ישר במים. לאצה יש שורשים החופרים בקרקעית הים הסלעית ומחזיקים את הצמח במקום.
פוסידוניה
צמח זה גדל בגושים גדולים על קרקעית הים, ויוצר אחו וירטואלי בחול. הם צומחים עד 132 מטר מתחת לפני הים, והם מייצרים חמצן וגם ביומסה, שהוא סוג של חומר ביולוגי שנוצר מאורגניזמים חיים או מתים. העלים של פוסידוניה הם ירוקים, ארוכים, דקים ולהביים, והצמח מייצר פרחים ופירות. הפרחים והפרי שניהם ירוקים, והפרי דומה לזית. צמח זה זקוק לכמות גבוהה של חדירת אור כדי לשרוד, והוא יכול למות אם המים מעוננים מדי.
עשב ים
עשב ים הוא סוג של צמח פורח בעל שורשים, והוא מתרבה באמצעות קני שורש, שהוא סוג של צומת צמחים היורה שורשים ויורה. עשב ים נראה דומה לדשא רגיל, עם עלים ירוקים ארוכים דמויי להב, אלא שצמחים אלה משגשגים באדמה תת-מימית וסלעית או חולית. הפרח בצורת כוכב ונע בין לבן טהור לאדמדם. עשבונים הם מזון חשוב לחיים מתחת למים, ומיטות עשב ים משמשות כמשתלות.
אַצָה
אצות ים הן סוג של אצות ימיות עם קווצות ארוכות מאוד שעליהן נצמד מספר רב של עלים. אצות הים בדרך כלל בצבע ירוק בהיר, אך הצבע יכול לנוע בין חום לאדמדם. צמח זה יכול לחיות במים עמוקים מאוד, עד 688 מטר. היא מבצעת פוטוסינתזה על ידי שימוש באור כחול, שהוא סוג של אור שמש. אצות מתרבה באמצעות שיבוט.