海岛上的植物主要是苔藓和地衣，南部的一些岛屿上有耐寒的草本植物和小灌木；动物以生活在海岛、浮冰和冰山上的白熊最著名，被誉为北极的象征，其它还有海象、海豹、雪兔、北极狐、驯鹿和鲸鱼等。由于气温和水温很低，浮游生物少， 故鱼类的种类和数量也较少，只有巴伦支海和格陵兰海因处在寒暖流交汇处，鱼类较多，盛产鲱鱼、鳕鱼，是世界著名渔场之一。
夏季在西伯利亚沿岸一带鸟类很多，形成独特的鸟市。值得注意的是，北冰洋海域的矿产资源相当丰富，是地球上一个还没有开发的资源宝库。四大洋面积最小的北冰洋地区还蕴藏着丰富的铬铁矿、铜、铅、锌、钼、钒、铀、钍、冰晶石等矿产资源，但大多尚未开采利用。 矿物 大陆架有丰富的石油和天然气，沿岸地区及沿海岛屿有煤、铁、磷酸盐、泥炭和有色金属。
从气候的成因来看，四大洋面积最小的北冰洋气温极低的原因有以下方面：①北冰洋纬度高位于北极圈以内，冬半年有漫长的极夜，散失掉大量的热量；②极昼期间尽管光照时间很长，但太阳高度角很小，单位面积获得的太阳辐射能量很有限；③极昼期间由于积雪和海冰的融化要消耗近地面大气中大量的热能；④白色的冰雪对太阳能有很强的反射作用，如新雪的反射率达到90％以上，使得近洋面大气得到的有效太阳辐射更少；⑤强烈的极地东风也是终年寒冷的重要原因。
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