長久以來，龜山島的海底世界都披著神秘面紗；龜首處的海水，經常呈現黃濁的陰陽海現象，空氣中也濔漫著硫磺味。 過去並無龜山島海底生態資料曾被報導過；龜山島有其獨特的海底世界嗎?還是只有灰濛濛的礁岩地形和死氣沉沉的景色? 龜山島地處黑潮暖流終年北流之通道上，因此本假域內的海洋生物，應該是非豐富，直到目前為止尚未有系統的調查本域海域生態環境。己知本海域為台灣三大漁場之一，是近海漁撈的主要作業區域，盛產蝦、蟹、花枝、小卷、赤鱆、馬頭魚等高經濟性魚類。由於許多洄游性魚類往來洄游經過本海域，主要漁獲有旗魚、鯊、鯖、鰹、飛魚等，使得本域亦為鏢、釣漁業之良好漁場。 龜山島海藻種類組成竟與台灣東部、南部之海藻相較相似，但與台灣北部海藻相比較則差異較大，其中有十種海藻是台灣北部所未發現的；如此可佐證黑潮暖流經路線是經過龜山島從而轉向東北偏離台灣北部。 從龜山島的海岸地形景觀來看，令人無法想像其沿岸淺海處會有珊瑚礁。除龜尾和北岸為礫石灘外，全島許多地方都是崩落堆積而成的崖堆、峭壁和海蝕洞；海底亦是以崩落的大礁石為主，顯然這個火山島 年紀尚輕（約七千年前曾有火山活動），地形未穩固，尤其九二一地震時，龜山島南岸也有大片壁被震落到海底。 龜山島的珊瑚礁位在龜尾東北岸，分佈水深大約從岸邊一公尺以下到六公尺左右，長度約150公尺左右，擁有種類繁多且多采多姿的無脊稚動物和五顏六色的珊瑚礁魚類在此棲息。若與台灣南部珊瑚礁的規模相比較，北處屬於是範圍較小的珊瑚礁區；根據調查結果顯示，其珊瑚種類都生長在大礁石上，水深超過六公尺處即為沙泥底，珊瑚群體無法附著。