概念
弱光層是指在透光層下方沒有足夠的光供植物進行光合作用，但其有限的光線卻足夠動物對其產生反應的水層。在大洋區，弱光層的下限大約在1000米深處。
特點
太陽光線很難照射到650英尺以下的海水中，而到了3300英尺以下的地方太陽光線則根本無法到達。在這之間的水域通常稱為弱光層，有時稱為中海層。除了光線較少之外，此處的海水壓力遠比表層水域要大，而且食物也比較少。
生活在弱光層的動物以其他動物的屍體、腐爛的浮游植物和動物的糞便等從表層海水中沉澱下來的殘餘物質為食，有的還捕食周圍的其他動物。為了充分利用來之不易的捕獵機會，生活在弱光層的魚類需要有敏銳的視力。在弱光層，有些魚類生有發光器官。例如，蝰魚利用背鰭上的發光器官引誘獵物游到它們的嘴邊。鱘蜥魚的嘴巴可以上下活動，肚子可以鼓得很大，這樣有利於吞下比它們個頭大得多的獵物。
有些動物在表層水域和弱光層之間來回遊動，在一個水域覓食，再到另一個水域休息。這類動物包括夜晚到海面覓食的斧頭魚、管水母和某些種類的鯊魚。
弱光層的光照較弱，植物不能有效地生長和繁殖，24h植物呼吸作用所消耗的能量超過了光合作用所生產的能量，光照能夠滿足該水層內動物對其產生的反應。
研究與運用
①生物固氮作用是指固氮生物將氮氣還原為生物可利用氮的過程。生物固氮作用向海洋輸入生物可利用的“新氮”，從而緩解海洋氮限制並提高海洋初級生產力，進而增強海洋對大氣二氧化碳的淨吸收。南海南部弱光層水體（200～1000m）生物固氮速率的變化範圍為0～0.17μmolNm d 積分固氮速率範圍為0.18～68.77μmolNm d 。基於南部海域上層水體和弱光層水體的積分固氮速率，可估算出南海南部海域弱光層固氮對整個水層生物固氮量的貢獻份額為55%。
②氮元素的生物地球化學循環幾乎完全依賴于海洋生態系統中豐富的微生物調節。硝化作用（包括氨氧化過程和亞硝酸鹽氧化過程）就是一個由微生物所介導的氧化反應，分別由氨氧化細菌、古菌和亞硝酸鹽氧化細菌介導。長期以來氨氧化作用一直被視為硝化作用的限速步驟，因此，亞硝酸鹽氧化過程一直被人們所忽略。直到最近，在對納米比亞氧最小層、北太平洋熱帶東部地區上層水體與氧最小層研究時均發現亞硝酸鹽氧化率可能比氨氧化率高，且兩步氧化反應並沒有必然的耦合關係。
因此，對亞硝酸鹽氧化過程的研究是必要的，相關學者通過分子生物學技術，選擇NOB類群保守亞基亞硝酸鹽氧化還原酶（nitrite oxidoreductase，NXR）基因（nxr）作為Genemarker，首次開展珠江口至南海海盆環境梯度上亞硝酸鹽氧化功能群落的研究。將Nitrospira和Nitrospina2個主要類群進行qPCR定量分析，珠江口Nitrospira-nxrB基因豐度顯著高於Nitrospina-nxrB基因豐度，然而在南海海盆，Nitrospira-nxrB基因卻低於檢測線；而Nitrospina-nxrB基因豐度從陸架到海盆有明顯上升趨勢，這說明從珠江口至南海海盆環境梯度上存在顯著NOB群落結構演替，分別貢獻於河口與海盆環境的亞硝酸鹽氧化；在垂直深度梯度上，弱光層有著更豐富的基因分布，潛在貢獻於亞硝酸鹽氧化作用。
