Norské moře je přechodnou oblastí mezi boreálními a arktickými podmínkami. Vyskytuje se zde flóra a fauna obou oblastí. Jižní hranice výskytu mnoha arktických druhů probíhá přes Severní mys, Island a střed Norského moře. Severní hranice boreálních druhů se nachází poblíž hranic Grónského moře s Norským a Barentsovým mořem. Tyto oblasti se překrývají. Některé druhy, například hřebenatka Chlamys islandica a huňáč obecný, žijí spíše v této oblasti mezi Atlantickým a Severním ledovým oceánem.
Plankton a organismy mořského dna
Většina vodních živočichů v Norském moři se nachází ve svrchních vrstvách. Podle odhadů pro celý severní Atlantik se pouze 2 % biomasy nachází v hloubkách pod 1 000 metrů a pouze 1,2 % se vyskytuje v blízkosti mořského dna.
V kvetoucím fytoplanktonu převládá chlorofyl a vrcholí kolem 20. května. Hlavními formami fytoplanktonu jsou diatomy, zejména rody Thalassiosira a Chaetoceros. Po jarním rozkvětu začínají dominovat haptofytní formy rodu Phaecocystis pouchetti.
Zooplankton tvoří především kopepodi Calanus finmarchicus a Calanus hyperboreus. C. hyperboreus je nejsilnější v arktických vodách. Jsou hlavní potravou většiny mořských predátorů. Nejdůležitějšími druhy krilů jsou Meganyctiphanes norvegica, Thyssanoessa inermis a Thyssanoessa longicaudata. Na rozdíl od Grónského moře se zde vyskytuje velké množství vápnitého planktonu (Coccolithophore a Globigerinida).
Krevety druhu Pandalus borealis hrají důležitou roli v potravě ryb, zejména tresky obecné a tresky modravé. Zvláštností Norského moře jsou rozsáhlé korálové útesy Lophelia pertusa, které poskytují útočiště různým druhům ryb.
Ryby
Norské pobřežní vody jsou nejdůležitějším místem tření populací sledě obecného v severním Atlantiku a k líhnutí dochází v březnu. Jikry vyplouvají na hladinu a jsou vyplavovány severním proudem od pobřeží. Zatímco malá populace sleďů zůstává ve fjordech a podél severního norského pobřeží, většina tráví léto v Barentsově moři, kde se živí bohatým planktonem. Po dosažení pohlavní dospělosti se sleď vrací do Norského moře. Populace sledě obecného se v jednotlivých letech značně liší. Ve dvacátých letech 20. století se díky mírnějšímu klimatu zvýšila a v následujících desetiletích až do roku 1970 klesala; pokles byl však alespoň částečně způsoben nadměrným rybolovem. Biomasa mladých vylíhlých sleďů klesla z 11 milionů tun v roce 1956 na téměř nulu v roce 1970; to ovlivnilo ekosystém nejen Norského, ale i Barentsova moře.
Prosazování ekologických a rybářských předpisů vedlo od roku 1987 k částečnému obnovení populací sledě obecného. Toto obnovení bylo doprovázeno poklesem populací huňáčka a tresky obecné. Zatímco huňáči měli z omezení rybolovu prospěch, zvýšení teploty v 80. letech a konkurence o potravu se sleďovitými rybami vedly k tomu, že mladí huňáči z Norského moře téměř vymizeli. Mezitím byla rychle vylovena populace starších jedinců huňáčka. Tím se také snížila populace tresky obecné, která je hlavním predátorem huňáčka, protože početnost sleďů byla stále příliš malá na to, aby nahradili huňáčka v potravě tresek.
Treska modravá (Micromesistius poutassou) těžila z poklesu populací sledě obecného a huňáčka obecného, protože převzala roli hlavního predátora planktonu. Tresť tresky modravé se tře v blízkosti Britských ostrovů. Mořské proudy odnášejí její jikry do Norského moře a dospělí jedinci tam také plavou, aby využili potravní nabídky. Mláďata tráví léto a zimu až do února v norských pobřežních vodách a poté se vracejí do teplejších vod západně od Skotska. Norská treska polární se vyskytuje především v Barentsově moři a na souostroví Špicberky. Ve zbytku Norského moře se vyskytuje pouze v období rozmnožování u Lofotských ostrovů, zatímco Pollachius virens a treska jednoskvrnná se tře v pobřežních vodách. Makrela obecná je významnou komerční rybou. Korálové útesy jsou osídleny různými druhy rodu Sebastes.
Savci a ptáci
V Norském moři se vyskytuje velké množství plejtváků malých, keporkaků, sei a kosatek. V pobřežních vodách se vyskytují delfíni bělohubí. Kosatky a některé další velryby navštěvují moře v letních měsících za účelem krmení. V moři následují hejna sleďů. Plejtváci obrovští jsou s celkovou populací asi 110 000 jedinců zdaleka nejčastějšími velrybami v moři. Loví je Norsko a Island, přičemž kvóta pro Norsko činí přibližně 1 000 kusů ročně. Na rozdíl od minulosti se většinou loví spíše pro maso než pro tuk a olej.
V oblasti se dříve vyskytovala velryba grónská. Po intenzivním lovu velryb v 19. století z Norského moře téměř vymizela a dočasně byla vyhubena v celém severním Atlantiku. Podobně velryba modrá tvořila velké skupiny mezi ostrovem Jan Mayen a Špicberky, dnes se však téměř nevyskytuje. Vidět velryby severní v Norském moři je vzácné. Dalšími velkými mořskými živočichy jsou tuleni kapucínští a grónští a olihně.
Významnými druhy vodního ptactva Norského moře jsou buřňák, čejka a perutýn.
