Северный Ледовитый океан соответствует Арктической биогеографической области, в пределы которой входит также наиболее суровая по природным условиям часть Атлантического океана: море Баффина и районы, прилегающие к Гренландии и Лабрадору.
Наибольшим богатством отличается органический мир в той части Северного Ледовитого океана, которая непосредственно сообщается с Атлантическим океаном и где на поверхности или на некоторой глубине ощущается влияние относительно теплых атлантических вод, т. е. в Северо-Европейском бассейне: Баренцевом, Белом и Карском морях. Это касается как видового состава, так и количества биомассы и общей промысловой ее ценности. Для этого региона характерно наибольшее видовое и количественное богатство фито- и зоопланктона, в составе нектона преобладают промысловые рыбы (океаническая сельдь, морской окунь, пикша, треска, палтус) , а также рыбы, не имеющие большого промыслового значения, но служащие пищей тюленям, белухам и другим водным млекопитающим.
Слабое развитие льдов и отсутствие припая в летнее время на мелководьях создают благоприятные условия для развития относительно богатого органического мира на шельфе и в полосе литорали. Такие условия сохраняются при движении на восток, включая Карское море. Те части океана, которые омывают берега Восточной Сибири, Аляски и Канады, характеризуются нарастанием суровости природных условий и общим обеднением органического мира. Некоторое исключение составляет только Чукотское море, куда через Берингов пролив проникают относительно более теплые воды из Тихого океана, и поэтому происходит некоторое обогащение видового состава зоопланктона. В целом же происходит изменение и обеднение видового состава, а также уменьшение массы живых организмов. Например, если в Баренцевом и Карском морях в составе зоопланктона насчитывается до 175 видов, то в восточных морях — до 90. Исчезают многие промысловые рыбы, характерные для западных морей, и их место занимают лососевые, сиговые, но общая биомасса сокращается, особенно на мелководьях.
Особенно беден органический мир центральной части Северного Ледовитого океана, включая море Бофорта, покрытое льдами весь год. Фитопланктон состоит в основном из диатомовых водорослей (70 видов) , некоторые из которых приспособились к существованию на поверхности многолетних льдов, зоопланктон также насчитывает не более 80 видов. Беден видовой состав рыб. Плотность биомассы в целом от Атлантики к полюсу уменьшается в 5-10 раз. Но по окраинам Арктического бассейна среди многолетних льдов встречаются моржи, гренландский тюлень и некоторые другие представители водных млекопитающих, промысел которых запрещен или строго регулируется международными соглашениями.