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반심해대의 상하경계는 가변적이나 일반적으로 수면으로부터 200~2,000m 정도 깊이에 위치한다.

아주 약한 태양빛이 수심 600m까지밖에 들어가지 못하며 생물이 전혀 없는 열대 반심해대의 일부 밝은 곳을 제외하면 반심해대는 어두운 지역이 대부분이므로 광합성이 불가능하다. 고위도지역에서 반심해대 내의 수온의 범위는 약 －1~3℃ 정도이다. 반면 그밖의 지역에서는 수온의 범위가 5~15℃인데, 해양의 서쪽 가장자리는 적도에서 오는 해류로 인해 따뜻하고 동쪽은 찬 한류 및 용승류(湧昇流)와 만난다.

특징적으로 반심해대의 염분은 34~36‰이나 바닷물이 형성되는 지역조건에 따라 다소 차이가 있다. 반심해성 동물은 대체로 그들이 존재할 수 있는 수온과 염분 범위가 좁다는 것을 나타내준다. 반심해대의 깊은 곳에서는 해류의 흐름이 대단히 느리고, 수심 1,000m 이상인 많은 지역에서는 해류가 정체되어 있어 산소 농도를 낮추어 생물의 밀도를 매우 낮게 한다.

중위도지역에서 고위도지역에 이르는 일부 지역에서는 용승류나 역류(逆流)가 발달해 물고기나 다른 해양생물이 살기 좋은 조건을 만들기는 하지만 일반적으로 반심해 동물군의 개체수는 천해(淺海) 동물군의 절반정도이다. 그러나 단일 서식지에서 종(種)의 다양성은 반심해 동물군이 더 크다는 것이 제시되었는데, 이는 특히 수온이 변함없이 유지되는 반심해 환경의 항상성 때문이라고 주장되었다. 적당한 순환이 있는 지역의 해저에 서식하는 생물들은 그곳의 저서(底棲) 환경에 적응한 것이다.

대륙 부근의 육상기원 해저기질은 부유물과 진흙을 먹이로 취하는 개체군들을 가장 다양하고 풍부하게 포함한다. 차가운 바다의 반심해 산호는 아북극(亞北極)으로부터 열대지역에서까지 발견된다.

반심해퇴적물은 육성, 심해성, 또는 그곳에서 만들어진 자생 퇴적물이다. 육성 퇴적물은 점토와 실트가 우세한데, 산화철 황화물을 만드는 박테리아와 축적된 유기물 조각들 때문에 보통 파란색을 띠고 있다. 조립질(粗粒質) 육성 퇴적물은 얕은 바다에서 생기는 돌발적 저탁류에 의해 반심해저평원으로 운반된다.

육성 물질에는 드물게 식물성 플랑크톤(인편모충류)이나 동물성 플랑크톤(유공충류·익족류)의 미세한 조각이 발견되는데, 이들은 바다 밑으로 가라앉아 백색의 석회질 연니(軟泥) 퇴적층을 형성한다. 자생 퇴적물은 점토, 장석, 화산성 유리질(琉璃質)입자가 바닷물과 작용해 생기는데, 해록석·녹니석·필립사이트·파라고나이트 등의 광물을 생성시킨다. 이 퇴적물들은 녹니석과 해록석 성분 때문에 특징적인 초록색을 띤다(→ 원양 퇴적물).