Baltijos jūros augalija ir gyvūnija patyrė ilgą ir permainingą evoliuciją. Dabartinis vandens druskingumo režimas nusistovėjo tik prieš 7–8 tūkst. metų. Kiekviena Baltijos geologinės raidos stadija turėjo savitų augalų ir gyvūnų rūšių. Iš Baltijos ledyninio ežero ir Anciliaus ežero laikų jūra paveldėjo gėlavandenes, o iš Joldijos ir Litorinos – sūriamėges gyvybės formas. Netgi atskiros jūros vystymosi stadijos buvo pavadintos joms būdingų moliuskų: Yoldia arctica, Ancylus fluviatilis, Littorina littorea, Limnaea stagnalis, Mya arenaria – vardais. Iš tų laikų išlikusios rūšys vadinamos reliktinėmis. Įvairiais Baltijos raidos laikotarpiais į ją patekdavo rūšių iš Atlanto ir Arkties vandenynų. Rūšių imigracija vyksta ir dabar, kai su laivais beveik iš visų pasaulio jūrų ir vandenynų gali patekti gyvų organizmų. Invazinės svetimžemės rūšys neretai kelia grėsmę vietinėms rūšims ir pažeidžia ekologinę pusiausvyrą.

Baltijos jūroje augalų ir gyvūnų rūšių yra gerokai mažiau negu sūresnėse jūrose. Be to, vakariniuose druskingesniuose plotuose rūšių yra daugiau nei vidiniuose plotuose ir jūros pakraščiuose.

Rytinė Baltijos pakrantė nuo Oderio žiočių iki Rygos įlankos visiškai atvira vėjams, neužstojama salų, be didesnių kyšulių ir įlankų. Jūra ties Lietuvos krantais labai banguoja, todėl makrofitų rūšių randama mažai. Pastarųjų metų tyrimų duomenimis, jūroje ties Lietuvos krantais ir šiaurinėje Kuršių marių dalyje auga apie 40 rūšių makrodumblių. Dažniausiai jie pastebimi ant riedulių, nes smėlis per daug juda, kad augalai galėtų įsitvirtinti. 4–15 m gylyje auga raudondumbliai: banguolis (Furcellaria lumbricalis), purpurinė bangija (Bangia atropurpurea), Polysiphonia fucoides. Visoje Baltijoje paplitęs rudadumblis pūslėtasis guveinis (Fucus vesiculosus) rastas tik ant riedulių ties Palanga, labai retai bangos išmeta stygadumblį (Corda filum). Iš žaliadumblių seklumose ant akmenų dažniausiai aptinkamos maurarykštės (Cladophora). Visose Baltijos seklumose ir įlankose paplitę apysūriams vandenims būdingi maurabragūnai Lietuvoje labai negausiai auga tik Kuršių mariose. XIX a. šie dumbliai augo į Baltiją įtekančių upių žiotyse. Nors jūros bangos nuolatos išmeta į krantą jūrinių andrų (Zostera marina), anksčiau išmesdavo rupijų (Ruppia cirrhosa), bet šių žiedinių augalų augaviečių ties Lietuvos krantais iki šiol neaptikta.

Iš negausių druskamėgių augalų pajūrio smėlynuose auga baltijinė stoklė (Cakile baltica),  sultingoji jūrasmiltė (Honkenya peploides), smiltyninė druskė (Salsola kali), pamaryje – trispalvis astras (Aster tripolium), pajūrinė pienažolė (Glaux maritima), druskinis ir baltijinis vikšriai (Juncus gerardii, J. balticus). Tinkamiausios šiems augalams augti augavietės Kuršių marių Smeltės pusiasalyje išnyko 1981 po tanklaivio Globe Assimi avarijos išsiliejus mazutui.