海洋微生物是以海洋水体为正常栖居环境的一切微生物。但由于学科传统及研究方法的不同，本文不介绍单细胞藻类，而只讨论细菌、真菌及噬菌体等狭义微生物学的对象。

海洋细菌是海洋生态系统中的重要环节。海洋细菌分布广、数量多，在海洋生态系统中起着特殊的作用。海洋中细菌数量分布的规律是：近海区的细菌密度较大洋大，内湾与河口内密度尤大表层水和水底泥界面处细菌密度较深层水大，一般底泥中较海水中大不同类型的底质间细菌密度差异悬殊，一般泥土中高于沙土。

大洋海水中细菌密度较小，每毫升海水中有时分离不出1个细菌菌落，因此必须采用薄膜过滤法:将一定体积的海水样品用孔径0.2微米的薄膜过滤，使样品中的细菌聚集在薄膜上，再采用直接显微计数法或培养法计数。

大洋海水中细菌密度一般为每40毫升几个至几十个。