微型浮游生物中，粒径在0.2～2微米的被定义为微微型浮游生物（picoplankton），两者均包括原核生物（prokaryotes）和真核生物（eukaryotes）。微型浮游生物主要包括微型浮游植物、异养细菌和微型浮游动物。

微型浮游植物指一类自养生物，是海洋中的初级生产者。微型浮游植物主要存在于海洋表层，由于粒径小，循环更新速度快，较少下沉至海洋深部。其主要类群包括真核微型藻类，如绿藻、甲藻、硅藻和原核超微型藻类，如蓝细菌和原绿藻。

异养细菌在水域生态系统中扮演的角色很特殊，一方面它分解有机物释放能量，是异养的；另一方面，细菌能利用真核藻类所不能利用的可溶性有机物，将之转化为颗粒有机物，进行二次生产，所以又是生产者。因此其对生态系统的生物地球化学循环和能量流动非常重要。

微型浮游动物指摄取微型浮游植物、异养细菌的浮游动物。其个体较传统概念上的小型浮游动物（microzooplankton），如桡足类动物要小很多，一般认为主要是鞭毛虫和纤毛虫等原生动物，有时也包括一些小型浮游动物的幼体。其主要作用是将细菌和微型藻类的颗粒通过食物关系进行放大，以便通过小型浮游动物进入传统食物链，因此它们在海洋生态系统的碳循环中占有重要地位。

一方面关于三者（微型浮游植物、异养细菌和微型浮游动物）之间的关系为微型浮游动物和被捕食者间存在着紧密的动态耦合，特别是异养鞭毛虫和纤毛虫是微型浮游植物和异养细菌的主要取食者。微型藻类和异养细菌都是海洋中的生产者，又因为细菌所利用的可溶性有机物部分由微型藻类所分泌，所以细菌产量与微型藻类的数量、种类特征密切相关。微型藻类是通过光合作用将水中的二氧化碳（CO₂）转化为贮藏能量的有机物，而细菌是将水中的可溶性有机物转化为颗粒有机物，因此一般认为它们利用的养分也不相同。另一方面食物网是通过小型浮游动物与传统食物链发生联系的，但联结程度在不同研究中有不同见解。J.C.戈德曼^[注]等人曾假设微食物网是内循环的，物质和能量很少传递到传统食物链，与传统食物链基本上是分离的，但大部分研究者都认为两者是紧密联系的；R.W.斯特纳^[注]等人则持中间态度，认为两者间是有条件地联结，当取食压力很大、藻类生长很少受到循环磷控制时，通过一系列反馈机制使两食物网趋于分离，反之则使其趋于联结。

20世纪末才有了对微型生物体重要性的认识和微食物网的发现。由于检测技术不能满足需要和微型生物本身动态异常复杂的特点，很多基本问题都未弄清，如碳的物质通量问题。关于微型浮游生物在中国也有零星报道，由于技术和方法上的落后，总体上仍处于起步阶段，很多领域的研究尚属空白。未来有必要：①加强各种海域和水体中微型生物的监测，特别是初级生产者的蓝细菌和原绿藻，测定其数量、生物量、生产力，并初步分析其分布和其他生态学特征，以便为生态系统层次的研究奠定基础。②对微型生物的单一种群动态研究仍是研究重点。在此基础上初步对微食物网进行数量模拟，建模分析微食物网内部的物质循环和能量流动，有助于更深刻地理解微食物网在海洋生态系统中的重要意义。