Barentshavet har med sitt arktiske klima et relativt lite artsmangfold, men en høg biomasseproduksjon. Oppveksten av planteplankton om våren og sommeren gir grunnlag for store mengder dyreplankton og krill, som igjen er basis for sild og lodde. Viktige beitearter av hoppekreps omfatter raudåte, ishavsåte og feitåte. I oppvarmingsperioden 2005-10 ble stadig større mengder varmt atlantisk vann, egg og yngel av havdyr transportert inn i Barentshavet. Flere atlantiske arter vandret inn til fjordene på Svalbard, deriblant torsk og sild. Også silda beiter på loddeyngel. Øverst i næringsnettet er torsk den økonomisk sett viktigste arten, men Barentshavet har også viktige bestander av sei og hyse. En svært viktig art er også den arktiske polartorsken. Ved Bjørnøya er det på 2000-tallet igjen observert blåskjell, etter 5000 års fravær i området. I varmeperioden etter yngre dryas er blåskjell kjent fra fossilfunn langs hele nordkysten av Spitsbergen for 9 400 år siden, med maksimal utbredelse i et antatt klimatisk optimum for omkring 7 250 år siden. De siste funnene daterer seg til 5 300 år siden ved munningen av Woodfjorden, før moderne funn ved Bjørnøya.