تتأثر الكائنات البحرية بحرارة الماء بطرق عدة، بما في ذلك:
1- تأثير درجة حرارة الماء على معدلات التنفس، حيث يؤدي ارتفاع درجة حرارة المياه إلى زيادة معدل التنفس، مما يؤدي في بعض الأحيان إلى استهلاك مزيد من الأوكسجين وزيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
2- تأثير درجة حرارة الماء على التصنيف الغذائي للكائنات البحرية، حيث يؤثر درجة حرارة البحر على كمية وتوافر المواد الغذائية المختلفة في عالم البحار، مما يؤثر على نمو وتكاثر الكائنات البحرية والتصنيف الغذائي لها.
3- تأثير درجة حرارة الماء على التكيف والعمليات الحيوية الأساسية للكائنات البحرية، حيث يمكن أن يتسبب انخفاض درجة حرارة المياه في تحرك بعض الأنواع إلى مياه أكثر دفئًا أو دخول مراحل حياتية وتصنيع جيل وحيد.