绿岛是黑潮北流必经之地，温暖、透明澄净的海水孕育出丰富的海洋生态，珊瑚群以石珊瑚为主，潮间带、黑潮带等海域石珊瑚颜色不同，但一样美丽，如此优美的生态环境也吸引大量鱼群聚集，五颜六色，让绿岛海洋看来像一 个多彩的大皇宫。

绿岛主要浮潜区设定为潜水区的柴口与石朗，此为初级潜水区，观光局东部海岸风景区管理处甚至在柴口、石朗、大白沙等设置潜水步道，便利潜水客或浮潜者下水，保护其它地区的生态免受人类威胁。

柴口靠近中寮，在绿岛北岸，海底石珊瑚居多，在约5、6公尺处可见聚集成片的海鸡头软珊瑚，另在水深8公尺处的礁壁上也可见丛生红海扇。

石朗潜水区位于南寮湾，以大香菇最为有名。大香菇在石朗渔业资源保育区水深20公尺处，是巨大的微孔珊瑚，约12公尺高，估计已生存1200年以上，而其四周各类石珊瑚、软珊瑚分布，十分壮观。

绿岛海底生态不管何处都很丰富奇特，常见星珊瑚、柳珊瑚、海葵、蝶鱼、粗皮鱼、雀鲷、鹦哥鱼等。

浮潜经验近15年的洪明德表示，虽有不肖业者到此滥捕鱼类，但岛上民间机构自组保育协会，保护绿岛海洋生态，柴口、石朗海域的鱼类被喂食习惯，不怕与人类亲近，但提醒浮潜游客，静静欣赏即可，小心不要踢到珊瑚，不能乱捡贝类，生存在海底都是活的生物，应多加爱惜。