底栖动物在生态系统的作用是物质循环和能量流动中积极的参与者，并且通过生物沉降和生物扰动对水层一底栖耦合以及生物地球化学循环过程的贡献十分显著。底栖动物生活在海洋环境的"底栖区"，由于对海洋环境污染反应敏感，因此大型底栖动物一直是污染监测领域研究的焦点。
底栖植物为生产者，处于食物链的第一级。植食性底栖动物，有的(如藻虾、鲍)以大型藻类为食。有的（如双壳类、毛虾、桡足类等）以浮游植物或有机碎屑为食，在食物链中处于第二级。许多肉食性底栖种类（如螺类和许多虾、蟹）以植食性浮游动物和底栖动物为食，属于食物链的第三级。