תוֹכֶן
רוב בעלי החיים הימיים יורדים מהסביבה הארצית ויש להם איכויות שהתפתחו לאט עם הזמן. מבית הגידול ועד ההסתגלות, לבעלי החיים המאכלסים את היבשה והים מאפיינים דומים ושונים.
מבני עצם
סוסים, אריות ים וכלבי ים הם צמחים, או יונקים חצי-ימיים, שמקורם בבעלי חיים שחיו פעם על היבשה אך התפתחו לחיות באוקיינוסים. הראיות הן במבנה השלדים. לכלבי ים, אריות ים וסוסים סנפירים, אך מתחתיהם יש מבנה עם כפות רגליים, ידיים וזנב. ההבדל הוא שלרוב בעלי החיים השוכנים בארץ יש אצבעות בעלות מבנה עצם התומכות במשקלן. מבני השלד של הדגים שונים עוד יותר מבעלי החיים היבשתיים. העצמות שבירות יותר ובעלות סנפירים וזנבות.
תְנוּעָה
יש בעלי חיים יבשתיים דומים ליצורי ים בגלל האבולוציה. לדוגמא, לתנין יש מבנה עצם המאפשר לו לשחות אך גם ללכת על היבשה. עם זאת, לרוב יצורי הים סנפירים ואינם יכולים ללכת על ארבע רגליים. רוב הדגים, למשל, הסתגלו מיונקים יבשתיים, ולכן הסנפירים הם בדרך כלל במקום בו היו בעבר הרגליים והידיים. זנב של דג נע מצד לצד, בתנועה הדומה למשוט. עם זאת, זנב נמר הכרחי לצורך איזון ושפת גוף, אך רגליו מאפשרות לו לרוץ במהירות על פני האדמה.
עור
אין הרבה יצורים פרוותיים מתחת למים. לוטרות הים וכלבי הים יש בדרך כלל פרווה, אך חסרה להם שכבת שומן כדי לאפשר עור צפוף יותר וציפוי שמנוני שידחה מים. ובכל זאת, הפרווה שלהם שונה מבעלי החיים היבשתיים, שדומים יותר למעיל רך או פרווה עבה המגנה עליהם מפני מזג האוויר או מסייעת בהסוואה. גופם המבריק של דולפינים ולווייתנים אינו יכול להתקיים מחוץ למים בגלל החום והלחות הנמוכה של האוויר. יצורי ים צריכים להישאר חמים מתחת למים כדי לשמור על טמפרטורת הגוף ולכן לווייתנים יש שכבת שומן.
נְשִׁימָה
שני בעלי החיים זקוקים לחמצן כדי לשרוד, אך הם נושמים אחרת. דגים אינם נושמים ישירות לריאות כמו חיות יבשה. כשהם חיים מתחת למים, הם נושמים דרך קרומי הזימים, ומאפשרים למים לעבור ולקלוט מהם חמצן. רוב בעלי החיים היבשתיים נושמים כמו בני אדם דרך האף והפה, וממלאים את ריאותיהם באוויר.