Istoria evolutiei animalelor din ocean poate fi urmarita prin intermediul fosilelor, iar cercetatorii au descoperit diferențe majore intre animalele care au trait in diferite perioade de timp. De exemplu, primele animale care au evoluat in apa erau mici organisme unicelulare, iar apoi au evoluat in animale cu corpuri segmentate, apoi cu coaja dura, pana la animalele marine majore, cum ar fi balenele sau rechini.