綠島是由海底火山噴發而成，因位於來自赤道的黑潮流經之處，因此全年海水溫度大多在攝氏23度以上，且綠島以岩石為主體，也沒有大型溪流，被沖刷入海的懸浮物少，因此綠島周圍的海水極為清澈，海岸周圍長滿豐富的珊瑚礁，配合黑潮所帶來海洋生物，造就了綠島多樣且精彩的珊瑚礁生態景觀。

由許多調查結果，綠島單單是在亞潮帶及潮間帶就至少有657種魚類，大型底棲無脊椎動物有168種，甲殼類有75種，棘皮動物有48種，大型海藻109種。而身體鮮豔多變，近年在潛水界倍受注意的海蛞蝓，在綠島的數量也相當豐富。

島嶼是特殊又脆弱的生態系。近年來綠島發展觀光，帶來龐大從事海洋休閒的遊客，對綠島的海洋生態造成衝擊。且遊客對海產的食用需求，也造成本地居民經常性的在綠島海域捕撈經濟性海產生物，包括魚蝦貝類等，都對海洋生態造成不小的壓力。