Les poissons qui habitent les profondeurs des océans présentent des formes d'adaptation étonnantes. Parmi les poissons des grandes profondeurs, on note les requins, les myctophoïdes, les anguilles, les lophidés. Ceux-ci sont de petite taille et leur squelette ne contient du calcaire en petite quantité.

Les poissons pélagiques se caractérisent tout d'abord par leurs couleurs peu affirmées. Ils sont pour la plupart noirâtres, gris, rougeâtres ou totalement incolores, du à l'absence complète de lumière. L'action des prédateurs est donc rendue très difficile par cette obscurité totale, mais celle-ci est tout de même relative. En effet, les poissons abyssaux possèdent, pour la plupart, des organes lumineux dispersés sur leur corps. Cette phosphorescence est due à la présence de bactéries lumineuses, situés dans des organes appelés photophores. La plupart de ces photophores n'émettent pas une lumière constante, mais seulement des éclats intermittents, qui ne durent parfois qu'une seconde, mais parfois presque cinq minutes. Ainsi, ces poissons ne sont pas aveugles et ont même parfois des yeux énormes fixés au bout de pédoncules.

Dans l'obscurité totale des abysses, les signaux lumineux que les poissons envoient grâce à l'action de certains muscles, remplissent diverses fonctions. Premièrement, ils rendent possible la reconnaissance de deux sexes de la même espèce. Deuxièmement, ils aident le poisson à mieux s'orienter grâce aux tâches lumineuses que possèdent leurs proies. Enfin et surtout, ils permettent d'attirer les proies. Certains prédateurs possèdent des organes filiformes sur la tête, sorte d'appât vers lequel les poissons accourent. Mais la capture des proies n'est pas aussi simple. D'ailleurs, certaines espèces de l'ordre des apodes, comprenant les anguilles et les murènes, possèdent un appareil digestif démesuré qui leur permettent d'avaler des poissons aussi gros qu'eux. Parfois, lorsqu'ils attaquent une proie plus grosse que celle acceptée par leur oesophage, celle-ci reste bloquée en travers de leur bouche, leur empêchant de respirer et provoquant leur mort par asphyxie.

Le groupe des cératioïdes, quant à lui, présente une particularité unique chez les vertébrés. Les mâles, parasites, adhèrent à la peau des femelles au cours de leur vie larvaire et restent accrochés à elles. Chaque femelle porte sur son dos un ou plusieurs parasites : c'est ce qu'on appelle la polyandrie. Un autre groupe, celui des Alepidosaurus, est constitué de grands poissons d'environ 1,80 mètre qui possèdent de longues dents pointues et mangent dès qu'ils en ont l'occasion.

Vers six mille mètres de profondeur, la faune devient de plus en plus rare, mais il existe quelques poissons de l'ordre des Brotulidés, dont certains représentants vivent en surface et dans des grottes d'eau douce. Tout comme certains céphalopodes de la famille des histioteuthidae, presque tous les poissons abyssaux se rendent dans des eaux moins profondes à la tombée de la nuit, essentiellement pour trouver du plancton qui n'est présent qu'en faible quantité par grande profondeur.

Parmi les poissons lumineux, on distingue le photostomias guernei, le poisson-lanterne, le poisson-hachette, le poisson-vipère, la linophrine arborifère, le mélanocète, l'opisthoprocte, etc...

Ces faunes des profondeurs, qui comportent des vers, des mollusques, des crustacés, etc... font d'ailleurs l'objet de nombreuses études, car elles survivent grâce à une chaîne alimentaire chimiosynthétique partant des sulfures.