Nhiều loài động vật biển khác nhau tồn tại và dựa trực tiếp hay gián tiếp vào thực vật phù du ở Nam Đại Dương. Các loài động vật biển Nam Cực gồm có chim cánh cụt, cá voi xanh, cá voi sát thủ, mực khổng lồ và hải cẩu lông mao. Chim cánh cụt hoàng đế là loại chim cánh cụt duy nhất sinh sản vào mùa đông ở châu Nam Cực, trong khi chim cánh cụt Adélie sinh sản ở vùng xa về phía nam hơn bất kỳ loại chim cánh cụt nào khác. Chim cánh cụt Rockhopper có đôi mắt màu đỏ, lông mày vàng, mỏ màu cam cùng những chiếc lông nhọn trên đầu. Cánh cụt vua, quai mũ, và Gentoo cũng sinh sản ở vùng Nam Cực.