Muchas macroalgas marinas producen sustancias inhibidoras denominadas polifenoles, sintetizadas como defensa y acumuladas sobretodo en zonas de las algas que ya han sido atacadas por los herbívoros. Algunas microalgas, como las dinoflagelados, producen sustancias tóxicas que se pueden ir acumulando en la cadena alimenticia pudiendo llegar a ser peligroso, sino letal, para el ser humano. Ejemplo de ello son las mareas rojas y su influencia en los moluscos. Las mareas rojas son blooms de fitoplancton, en este caso dinoflagelados, que tienen lugar cuando una especie de microalga encuentra las condiciones adecuadas para un rápido crecimiento. Algunos dinoflagelados pueden expulsar al medio sustancias tóxicas que son captadas por los filtradores (mejillones) y acumuladas en sus tejidos sin verse afectados, aumentando así su concentración. Cuando otros animales de la cadena trófica, o incluso el ser humano, los consumen, pueden sufrir diversos trastornos digestivos, amnesia, parálisis e incluso la muerte.

Antibióticos y anticancerígenos
Las esponjas a pesar de ser los animales pluricelulares más primitivos que habitan nuestros mares han desarrollado eficaces sistemas de defensa, pudiendo producir sustancias tóxicas o desarrollar esqueletos de espículas superficiales para defenderse. Aún no se sabe con seguridad dónde se sintetizan estas sustancias tóxicas, si son producidas por bacterias que viven en ellas o por ambas, gracias a su relación de simbiosis, o si las obtienen de las algas o bacterias de las que se alimentan, acumulando estas toxinas en su interior. Muchas de estas sustancias pueden ser de gran utilidad para el ser humano ya que presentan actividades antibacterianas, antifúngicas o inhibidores del crecimiento viral, otras poseen propiedades anti-inflamatorias e inhibidoras del crecimiento de ciertas células, pudiendo ser utilizadas en la lucha contra el cáncer. Otras sustancias como el avarol ya están siendo utilizadas para la lucha contra el SIDA, ya que elimina el virus VIH de las células infectadas protegiendo a su vez a las células no infectadas.

Flechas envenenadas
Los cnidarios, como anémonas, medusas y corales, poseen células especiales denominadas cnidocistos cuya función es la defensa y la captura de alimento, que pueden inyectar una sustancia tóxica que facilita la paralización de sus presas. Los cnicocistos presentan en su interior un orgánulo, el nematocisto, que está formado por una cápsula rellena de líquido urticante tóxico y que contiene un estilete muy alargado y enrollado que suele presentar espinas o ganchos. Mediante un leve roce de la pared del cnidario se produce la salida brusca del estilete que se clava en la pared de la presa o del agresor, por donde se le inyecta el veneno quedando la víctima paralizada. Aunque en general los corales blandos poseen unos cnidoblastos menos urticantes, suelen sintetizar sustancias tóxicas, entre las que destacan sustancias que no sólo protegen a la colonia de los predadores sino que pueden llegar a tener actividad antibacteriana inhibiendo el crecimiento de muchas bacterias.
Hay muchos predadores que se alimentan de estos animales, incluso pueden metabolizar estos productos tóxicos. Así los nudibranquios no sólo se alimentan de esponjas y otros invertebrados sino que pueden utilizar las sustancias tóxicas que éstos producen para su propia defensa. Los nudibranquios son moluscos gasterópodos que a lo largo de la evolución han perdido la concha por lo que han tenido que desarrollar otras estrategias para su defensa. Estas defensas son, en general, verdaderas armas químicas y biológicas que no sólo reducen drásticamente sus bajas en los ataques directos sino que presentan un efecto disuasorio al inhibir nuevos ataques de los predadores que ya lo han probado y que no han muerto pero que lo recuerdan. Algunas nudibranquios son capaces de hacerse inmunes a las defensas fuertemente tóxicas de ciertas esponjas y otros invertebrados, de ingerirlas, de seleccionar la parte más activa, de alojarlas en ciertas glándulas en la parte dorsal de su cuerpo y de utilizarlas como propias en caso de peligro. Incluso pueden alimentarse de corales, anémonas y medusas y utilizar sus cnidoblastos como propios. Los compuestos de defensa de estos animales, como ocurre con los de sus presas, suelen presentar una alta actividad biológica, siendo óptimas para la investigación biomédica, para la lucha contra enfermedades como el cáncer.

La muerte azul
Uno de los moluscos más peligrosos es el pequeño pulpo de anillos azules cuyo poderoso veneno es capaz de matar a un hombre en unas pocas horas. La tetradoxina es una neurotoxina producida por unas bacteria que habitan en la glándula salivar posterior del animal y al no afectar a los crustáceos de los que se alimenta se cree que sirve de defensa contra los vertebrados que pudieran atacarles, incluido el ser humano, causando parálisis respiratoria y la muerte en poco tiempo. Este pulpo utiliza otro segundo veneno, la hapalotoxina, para la caza escupiéndolo sobre sus presas, generalmente crustáceos, causando su parálisis, con lo que estos pulpos de pocos centímetros de tamaño se pueden alimentar de presas de considerable mayor tamaño sin correr peligro.
Otros moluscos que también poseen veneno son los gasterópodos pertenecientes al género Conus. Son predadores altamente especializados que producen venenos denominados conotoxinas que afectan a un variado rango de presas desde peces hasta bivalvos o gusanos. Siendo los gasterópodos animales bastante lentos, su veneno deberá ser de acción instantánea si quiere alimentarse de presas tan veloces como los peces. Estos conos inyectan su veneno a través de su rádula modificada en forma de arpón que libera el veneno en cuanto entra en contacto con su víctima. Aunque la composición química de estas toxinas es muy variada, los conos que se alimentan de peces producen mayoritariamente tetradoxina (TXT) que los paraliza instantáneamente. Este potente veneno, aunque puede ser mortal también para el ser humano, está siendo estudiado para ser utilizado como analgésico en casos de cáncer terminal. Es 3.200 veces más potente que la morfina y 160.000 veces más potente que la cocaína, carece de sus efectos secundarios, no interfiere con otros medicamentos, ni produce adicción.

Echar los intestinos
Los equinodermos son animales invertebrados exclusivamente marinos presentes en el mar desde hace más de 600 millones de años. Entre ellos destacan los erizos de mar, las estrellas, la ofiuras, las holoturias o pepinos de mar y los lirios de mar. Ciertas especies de pepinos de mar o cohombros marinos poseen una neurotoxina en la piel, la holoturina, que pueden expulsar al ser estresadas produciendo la muerte a los seres que estén a su alrededor. Esta toxina es utilizada en la pesca por ciertos pueblos de las islas del Pacífico Sur. Un detalle curioso de estos animales es la capacidad de expulsar parte de sus intestinos, que en algunas especies puede contener holoturina, para distraer a su atacante que se conforma con ellos dejando al animal tranquilo. La parte perdida es rápidamente regenerada. En otros casos se ha visto que ciertas especies tienen la capacidad de expulsar por el ano unos túbulos viscosos y pegajosos denominados túbulos de Cuvier, que forman una malla alrededor de su enemigo dejándolos totalmente desvalidos para morir lentamente de inanición mientras el pepino se va alejando despacio. Estos túbulos son usados en oriente como vendajes para heridas sangrantes. Económicamente las holoturias son importantes para el ser humano porque producen toxinas que presentan interés farmacéutico ya que presentan actividad antimicrobial, antiinflamatoria y anticoagulante e incluso se esta estudiando su uso para la lucha contra el cáncer.