มีวิวัฒนาการมาจากพืชบกแล้วค่อยๆปรับตัวลงสู่ทะเล จนสามารถดำรงชีวิตอยู่ใต้น้ำได้อย่างสมบูรณ์ มีสรีระและโครงสร้างที่สามารถยึดเกาะต้นกับพื้นทะเลได้ ทนทานต่อความเค็ม แรงคลื่น และกระแสน้ำ และออกดอกผสมเกสรใสน้ำจนสามารถแพร่ขยายพันธุ์ได้ ระบบนิเวศหญ้าทะเลเป็นระบบนิเวศที่มีคุณค่ามหาศาลและยังมีส่วนช่วยในการปรับปรุงคุณภาพน้ำและป้องกันการพังทลายของหน้าดินได้เป็นอย่างดี นอกจากนั้นสามารถพบสัตว์ทะเลหายากและใกล้สูญพันธุ์อย่างเช่น พะยูนและเต่าทะเลบางชนิดได้ในพื้นที่หญ้าทะเลบางแห่งโดยสัตว์ทะเลทั้งสองชนิดนี้จะกินหญ้าทะเลเป็นอาหารโดยตรง สัตว์ที่อาศัยในระบบนิเวศหญ้าทะเลมีเป็นจำนวนมาก ไม่ว่าสัตว์ที่อยู่บนใบหญ้าทะเล (epiphytes) จะพบอาศัยอยู่บนผิวใบหญ้าทะเล เช่น พวกโปรโตซัว ฟอรามินิเฟอแรน โปรโตซัว ไฮดรอยด์ หนอนตัวแบน ทากทะเล หอย เป็นต้น โดยใบหญ้าทะเลที่มีอายุมาก และมีผิวใบมากเช่น หญ้าชะเงา (Enhalus acoroides) อาจพบสัตว์ได้ถึงมากกว่าหนึ่งหมื่นตัวต่อต้น (สุวลักษณ์, 2546) สัตว์ที่อาศัยอยู่ในพื้นดิน (infauna) หอย ไส้เดือนทะเล หนอนตัวกลม ปูทำให้เกิดการหมุนเวียนธาตุอาหารในระบบนิเวศหญ้าทะเล สัตว์ที่อาศัยอยู่บนพื้นดิน (benthos) ตัวอย่างเช่น หอย ดาวทะเล เม่นทะเล ปลิง เป็นต้น สัตว์เหล่านี้ส่วนใหญ่กินซากเน่าสลาย ทำให้ซากถูกย่อยมีขนาดเล็กลง ทำให้เกิดการย่อยสลายซากได้เร็วยิ่งขึ้น สัตว์ที่อาศัยหลบซ่อนระหว่างต้นหญ้าทะเล ตัวอย่างเช่น ปลา กุ้ง หมึก เต่า พะยูน ซึ่งสัตว์เหล่านี้อาศัยพื้นดินระหว่างต้นหญ้าทะเลเป็นที่หลบซ่อนและ หากินอาหาร