Itämeren lajisto vaihtelee sen eri osissa veden suolapitoisuuden mukaan. Itämeren eteläosissa, joissa veden suolapitoisuus on lähes prosentti, suurin osa eläinlajeista on valtameren lajeja. Näillä alueilla elää mm. meritähtiä ja taskurapuja. Näiltäkin alueilta puuttuvat monet valtamerten tyypilliset eläinryhmät, kuten korallieläimet, valaat ja hait.

Suomenlahdella ja Pohjanlahdella veden suolapitoisuus alle 0,5 %. Näissä lahdissa suurin osa lajeista on järvien lajeja, jotka ovat sopeutuneet Itämeren vähäsuolaiseen murtoveteen. Esimerkiksi suojaisissa merenlahdissa on aivan samoja hyönteislajeja kuin läheisellä järvelläkin.

Itämeren olot ovat eläimille haastavat. Esimerkiksi kalojen ja simpukoiden elimistöön on uhkana kertyä merivedestä suolaa. Sitä pitääkin pumpata elimistöstä pois koko ajan. Myös pitkä talvi ja jääpeite vaikeuttavat eläinten elämää.

Itämeri jäätyy osittain talvella.