La faja litoral de hasta 20 m de profundidad es de carácter escarpado con fondos rocosos, numerosas oquedades y agujeros naturales, lo que favorece la existencia de un ecosistema muy variado en especies. El ecosistema marino se encuentra en un buen estado de conservación, como lo indica la presencia de un elevado número de especies de algas rojas y verdes, que son el sustento básico de una rica fauna de briozoos, decápodos, gasterópodos (destaca la presencia de la Lapa gigante Patella ferruginea) y cefalópodos
La ictiofauna es muy notable no sólo por su abundancia sino también por su gran diversidad, destacando grupos como los de los lábridos, importantes concentraciones de grandes serránidos dominados por el falso abadejo (Epinephelus alexandrinus) y el gitano (Mycteroperca rubra), los espáridos con sargos, obladas, esparrallones (Diplodus vulgaris, D. sargus, Oblada melanura), meros (Epinephelus guaza) y blénidos del litoral superficial y charcos litorales con Lipophrys trigloides, Trypterigion tripteronotus, Aidablenius sphinix y Coryphoblenius galerita.
Los fondos rocosos en ambientes esciáfilos presentan poblaciones muy importantes de Reyezuelo (Apogon imberbis), en las grietas y oquedades es posible observar a la Morena (Muraena helena), así como grandes concentraciones de Abadejo (Epinephelus guaza). En este tipo de medio y ya por debajo de los 20 m de profundidad aparecen corales, además de una gran variedad de especies como esponjas, briozoos, anélidos poliquetos y actinarios.
La escasa profundidad de los fondos entre las islas, permite que se desarrolle en ellos un tapiz de vegetación formado por praderas de Posidonia oceanica y Zoostera marina, que crean el ambiente optimo en el que encuentran refugio, alimentación y un lugar adecuado para la cría numerosos animales.
Los fondos sedimentarios de los alrededores del archipiélago presentan elementos típicos de fondos de sustratos blandos, como son los salmonetes (Mullus surmuletus, M. barbatus), rata (Uranoscopus scaber), tríglidos, espáridos, etc.
Probablemente el rasgo más destacable de la ictiofauna de Chafarinas sea la gran abundancia de grandes serránidos, sobre todo Falso abadejo, Mero y Gitano, especies muy apreciadas en pesca submarina.
Esta enorme variedad de especies de fauna y flora, donde parecen mantenerse inalteradas las complejas cadenas tróficas, la tranquilidad y pureza de las aguas hacen del entorno de estas islas un verdadero paraíso submarino.