Фитопланктон, в отличие от фитобентоса, развивается на всей площади океана в верхнем 100-метровом слое, но наибольшей концентрации достигает в верхнем 40—50-метровом слое.
Фитопланктон состоит из мелких одноклеточных водорослей (диатомей, пе-ридиней, сине-зелёных, кремне-жгутиковых, кокколитинов). Масса фитопланктона колеблется от 1 до 100
В холодной и умеренной зонах северной и южной частей А. о. преобладают диатомеи, составляющие основную массу фитопланктона. Для прибрежных районов Северной Атлантики характерно весной массовое развитие феоцистис (из золотистых водорослей). В тропиках широко распространены различные виды кокколитин и сине-зелёная водоросль триходесмиум.
Наибольшее количественное развитие фитопланктона в высоких широтах А. о. наблюдается летом в период самой интенсивной инсоляции. Для умеренной области характерны два пика в развитии фитопланктона. Весеннее «цветение» характеризуется максимальной биомассой. Во время осеннего «цветения» биомасса значительно ниже, чем весной. В тропической области развитие фитопланктона происходит круглый год, но биомасса в течение всего года невелика.
Растительный мир тропической области А. о. характеризуется большим качественным разнообразием, но меньшим количественным развитием, чем растительный мир умеренной и холодной зон.
Животный мир. Животные организмы населяют всю толщу воды А. о. Разнообразие фауны увеличивается в направлении тропиков. В холодных и умеренных поясах она насчитывает тысячи видов, в тропических — десятки тысяч. Для холодных и умеренных поясов характерны: из млекопитающих — киты и ластоногие, из рыб — сельди, тресковые, окуневые и камбаловые, в зоопланктоне отмечается резкое преобладание веслоногих ракообразных и иногда крылоногих моллюсков. Между фаунами умеренных поясов обоих полушарий отмечается большое сходство. Не менее 100 видов животных относятся к биполярным, т. е. характерны для холодных и умеренных поясов и отсутствуют в тропиках. К ним относятся тюлени, котики, киты, кильки, сардины, анчоусы, многие беспозвоночные, в том числе мидии. Для тропических поясов А. о. характерны: кашалот, морские черепахи, ракообразные, акулы, летучие рыбы, крабы, коралловые полипы, сцифоидные медузы, сифонофоры, радиолярии. Своеобразна фауна Саргассова моря. Здесь обитают как свободноплавающие животные (макрелевые, летучие рыбы, морская игла, крабы и др.), так и прикрепленные к водорослям (актинии, мшанки).
Глубоководная фауна А. о. богато представлена губками, кораллами, иглокожими, ракообразными, рыбами и др. Эта фауна выделяется в самостоятельную атлантическую глубоководную область. О промысловых рыбах см. раздел Рыболовство и морской промысел.