De Noorse Zee is een overgangsgebied tussen boreale en arctische omstandigheden. Zij heeft flora en fauna van beide gebieden. De zuidelijke grens van veel Arctische soorten loopt door de Noordkaap, IJsland en het midden van de Noorse Zee. De noordelijke grens van boreale soorten ligt bij de grenzen van de Groenlandzee met de Noorse Zee en de Barentszzee. Deze gebieden overlappen elkaar. Sommige soorten zoals de Sint-Jacobsschelp Chlamys islandica en de lodde leven meestal in dit gebied tussen de Atlantische en de Arctische Oceaan.
Plankton en organismen op de zeebodem
Het grootste deel van het aquatische leven in de Noorse Zee bevindt zich in de bovenste lagen. Volgens schattingen voor de gehele Noord-Atlantische Oceaan bevindt slechts 2% van de biomassa zich op diepten van minder dan 1.000 meter en slechts 1,2% komt voor bij de zeebodem.
De bloei van het fytoplankton wordt gedomineerd door chlorofyl en bereikt een hoogtepunt rond 20 mei. De belangrijkste fytoplanktonvormen zijn diatomeeën, met name de geslachten Thalassiosira en Chaetoceros. Na de voorjaarsbloei gaan de haptofyten van het geslacht Phaecocystis pouchetti overheersen.
Zoöplankton bestaat hoofdzakelijk uit roeipootkreeftjes Calanus finmarchicus en Calanus hyperboreus. C. hyperboreus is het sterkst in de Arctische wateren. Zij vormen het hoofddieet van de meeste mariene roofdieren. De belangrijkste krillensoorten zijn Meganyctiphanes norvegica, Thyssanoessa inermis, en Thyssanoessa longicaudata. In tegenstelling tot de Groenlandzee is er veel kalkhoudend plankton (Coccolithophore en Globigerinida).
Garnalen van de soort Pandalus borealis spelen een belangrijke rol in het dieet van vissen, met name kabeljauw en blauwe wijting. Een bijzonder kenmerk van de Noorse Zee zijn de grote koraalriffen van Lophelia pertusa, die onderdak bieden aan diverse vissoorten.
Vis
De Noorse kustwateren zijn de belangrijkste paaiplaats van de haringpopulaties in het noordelijk deel van de Atlantische Oceaan, en de eieren komen uit in maart. De eieren drijven naar het oppervlak en worden door de noordwaartse stroming van de kust gespoeld. Terwijl een kleine haringpopulatie overblijft in de fjorden en langs de noordelijke Noorse kust, brengt het merendeel de zomer door in de Barentszzee, waar het zich voedt met het rijke plankton. Wanneer de haring de puberteit bereikt, keert hij terug naar de Noorse Zee. Het haringbestand varieert sterk van jaar tot jaar. In de jaren twintig nam het bestand toe als gevolg van het mildere klimaat, waarna het in de daaropvolgende decennia tot 1970 instortte; de afname werd echter ten minste gedeeltelijk veroorzaakt door overbevissing. De biomassa van de jonge haring daalde van 11 miljoen ton in 1956 tot bijna nul in 1970; dat had niet alleen gevolgen voor het ecosysteem van de Noorse Zee, maar ook voor dat van de Barentszzee.
Handhaving van de milieu- en visserijvoorschriften heeft geleid tot een gedeeltelijk herstel van de haringpopulaties sinds 1987. Dit herstel ging gepaard met een achteruitgang van de lodde- en kabeljauwbestanden. Terwijl de lodde profiteerde van de verminderde visserij, leidden de temperatuurstijging in de jaren tachtig en de concurrentie om voedsel met de haring ertoe dat de jonge lodde bijna uit de Noorse Zee verdween. Ondertussen werd de oudere loddepopulatie snel leeggevist. Hierdoor verminderde ook de kabeljauwpopulatie - een belangrijke predator van lodde - omdat de haring nog te klein in aantal was om de lodde in het dieet van de kabeljauw te vervangen.
De blauwe wijting (Micromesistius poutassou) heeft geprofiteerd van de achteruitgang van de haring- en loddebestanden doordat hij de rol van belangrijke planktonrover op zich heeft genomen. De blauwe wijting paait in de buurt van de Britse eilanden. De zeestromingen voeren hun eieren mee naar de Noorse Zee, en ook de volwassen dieren zwemmen daarheen om te profiteren van het voedselaanbod. De jongen brengen de zomer en de winter tot februari door in de Noorse kustwateren en keren dan terug naar de warmere wateren ten westen van Schotland. De Noorse Arctische kabeljauw komt vooral voor in de Barentszzee en bij de Svalbard-archipel. In de rest van de Noorse Zee wordt hij alleen aangetroffen tijdens het voortplantingsseizoen, bij de Lofoten, terwijl Pollachius virens en schelvis in de kustwateren paaien. Makreel is een belangrijke commerciële vis. De koraalriffen worden bevolkt door verschillende soorten van het geslacht Sebastes.
Zoogdieren en vogels
In de Noorse Zee komen grote aantallen dwergvinvissen, bultruggen, sei's en orka's voor. In de kustwateren komen witsnuitdolfijnen voor. Orka's en enkele andere walvissen bezoeken de zee in de zomermaanden om zich te voeden. Zij volgen de haringscholen in de zee. Met een totale populatie van ongeveer 110.000, zijn dwergvinvissen veruit de meest voorkomende walvissen in zee. Ze worden bejaagd door Noorwegen en IJsland, met een quotum van ongeveer 1.000 per jaar in Noorwegen. In tegenstelling tot vroeger worden ze meestal bejaagd voor hun vlees, en niet zozeer voor hun vet en olie.
De Groenlandse walvis kwam vroeger in dit gebied voor. Hij verdween bijna uit de Noorse Zee na de intensieve walvisjacht in de 19e eeuw, en was tijdelijk uitgestorven in de hele Noord-Atlantische Oceaan. Ook de blauwe vinvis vormde vroeger grote groepen tussen Jan Mayen en Spitsbergen, maar is tegenwoordig nauwelijks nog aanwezig. Het zien van noordse tuimelaars in de Noorse Zee is zeldzaam. Andere grote zeedieren zijn kap- en zadelrobben en inktvissen.
Belangrijke watervogelsoorten in de Noorse Zee zijn de papegaaiduiker, de drieteenmeeuw en de zeekoet.
