Temperatura
La temperatura en los abismos oceánicos normalmente se mantiene constante entre los 2 °C y 3 °C. Como se sabe, en determinadas zonas existen las fuentes hidrotermales a través de las cuales se expulsa agua geotermalmente caliente que registran temperaturas cercanas a los 400 °C y 420 °C.
Las áreas de mayor y más rápida variación de temperatura en los océanos son la zona de transición entre las aguas superficiales y las aguas profundas, la termoclina y la transición entre el fondo marino y los caudales de agua caliente en las fuentes hidrotermales; debajo de la termoclina, la masa de agua del océano profundo es fría y mucho más homogénea. Las termoclinas son más fuertes en los trópicos, donde la temperatura de la zona epipelágica suele ser superior a 20 °C.
En los mares y océanos, la temperatura del agua disminiye con la profundidad. En las aguas que se sitúan por debajo de los 3000 y 4000 metros, cerca de la región abisal, la temperatura es relativamente constante (normalmente entre 0 Y 3 °C). A cualquier profundidad dada, la temperatura es prácticamente invariable durante largos períodos de tiempo, no hay cambios estacionales de la temperatura, tampoco se dan cambios anuales. Ningún otro hábitat en la tierra tiene una temperatura tan constante.
Oscuridad
La mayoría de organismos de las profundidades están adaptados a la zona abisal, aquella que carece de luz, además soportan las más altas presiones ya que sus tejidos poseen grandes cantidades de agua y carecen de oquedades, esto les permite resistir el peso de la columna de agua simplemente manteniendo igualadas las presiones externa e interna. Sus cuerpos y sus órganos están adaptados a estas presiones desde que nacen y, por tanto, no experimentan ningún tipo de cambios o diferencias.
Muchas de las especies marinas que viven en las grandes profundidades padecen de ceguera parcial o permanente, se cree que esto es producto de la oscuridad ya que los rayos del sol penetran hasta cierta profundidad. También se sabe que, en otros casos, esta ceguera se presenta cuando un parásito o bacteria se alimenta del tejido ocular de una especie, como por ejemplo, en el tiburón de Groenlandia (Somniosus microcephalus). A pesar de esto, las especies abisales han desarrollado a lo largo del tiempo diversas adaptaciones especiales que les permiten guiarse por los fondos marinos. Entre ellas, por ejemplo, está la capacidad de producir luz, lo que se conoce como bioluminiscencia; también se sabe que utilizan otros sentidos más adecuados para percibir el entorno como la sensibilidad a campos eléctromagnéticos de otros animales.
Casi todas las formas de vida en el océano dependen de las actividades fotosintéticas del fitoplancton y otras plantas marinas para convertir el dióxido de carbono en carbono orgánico, que es el componente básico de la materia orgánica. La fotosíntesis a su vez requiere energía de la luz solar para impulsar las reacciones químicas que producen carbono orgánico. La parte inferior de la zona fótica, donde la intensidad luminosa es insuficiente para la fotosíntesis, se denomina región disfótica. Asimismo, se sabe que esta área, donde la intensidad luminosa es considerablemente inferior al 1% de la irradiancia superficial, se extiende desde la base de la zona eufótica hasta unos 1000 metros de profundidad. Por último, la afótica se constituye como la capa oceánica más lejana comprendida por la batial, abisal y hadal, regiones donde prevalece la oscuridad.
Presión
Se sabe que los organismos abisales han evolucionado para sobrevivir a las más altas presiones de las profundidades oceánicas. La presión aumenta aproximadamente una atmósfera cada diez metros. Los científicos han descubierto que a mayor profundidad, más densa y pegajosa será la piel de estos organismos, también se sabe que algunas poseen una estructura esquelética relativamente pequeña en comparación con otras especies. Los tejidos de estos animales están compuestos de grandes cantidades de agua a la misma presión que la del entorno, es por esto que no mueren comprimidos o aplastados.
La presión es el factor ambiental más grande que actúa sobre las criaturas de aguas profundas. En el mar profundo, el rango de presión es de 20 a 1000 atmósferas y se cree que esta juega un papel determinante en la distribución de los organismos marinos profundos. Debido a las grandes limitaciones y los desafíos que supone explorar e investigar las profundidades marinas, muy poco se sabe sobre los efectos directos de la presión sobre la mayoría de las criaturas abisales. Con el avance de la tecnología y el desarrollo de equipos marinos, es posible capturar especies en su entorno natural y llevarlas a la superficie manteniendo las mismas presiones.
Ecosistema
La zona afótica posee varios ecosistemas específicos ricos en biodiversidad y no depende exclusivamente de la luz. En ella se encuentran los denominados «fumadores negros» que no son más que respiraderos hidrotérmicos encontrados en el fondo marino, normalmente en las zonas abisales y hadales. Aparecen como chimeneas negras que emiten partículas con altos niveles de minerales que contienen azufre o sulfuros.
Existen básicamente dos tipos de comunidades hidrotermales: las fumarolas negras (chimeneas que expulsan sulfuros de hidrógenos a más de 400 °C) y las fumarolas blancas (normalmente estas son más pequeñas que las negras y emiten minerales más ligeros). Sobre estos fumaderos, las bacterias especializadas pueden transformar los gases en nutrimientos; se sabe que cerca de estos fumaderos existe un gran variedad de animales. En estos ecosistemas, por ejemplo, en la parte pacífica, son comunes los gusanos de pompeya Alvinella pompejana, gusanos de tubo gigante Riftia pachyptila y cangrejos yeti Kiwa hirsuta, mientras que en el Atlántico a nivel de las crestas oceánicas se encuentra una especie de crustáceo de nombre científico Rimicaris exoculata.
Las denominadas «filtraciones frías» que se caracterizan por la presencia de bacterias quimiosintéticas, también son el refugio de varias especies bentodemersales como los corales de aguas profundas, en ellas emergen continuamente burbujas de gases tales como azufre, dióxido de carbono, hidrocarburos, metano, entre otros. En el golfo de México, a más de 3000 metros de profundidad, existe una gran variedad de animales que se han desarrollado por medio de las filtraciones de metano presentes en esta zona.