Die Nordseebecken des Aquarium GEOMAR zeigen vor allem fischereiwirtschaftliche Fische, aber auch weitere Fischarten und Wirbellose werden berücksichtigt. So durchschwimmen unter anderem auch einige Vertreter der Familie der Dorsche, wie Kabeljau und Pollack, das tiefe Nordseebecken. Die Vertreter dieser beiden Fischarten findet man in der Größe, wie im Aquarium GEOMAR gezeigt, in der freien See nahezu gar nicht mehr, da ihre Bestände durch Überfischung stark zurückgegangen sind.

Beeindruckend sind aber auch die großen Seesterne, Seeigel und die giftigen Petermännchen, die in einem der Felsküste vor Helgoland nachempfundenen Becken gezeigt werden. Auch das größte Schaubecken des Aquarium GEOMAR, ein 17.000 Liter fassendes, oben offenes Becken, widmet sich einigen typischen Vertretern der Nordsee. Mehrere Katzenhaie und Nagelrochen sowie einige weitere typische Lebewesen der Nordsee können hier beim Schwimmen beobachtet werden. Ab und zu sind auch frisch abgelegte Eier der Katzenhaie im Becken sichtbar. Die Eier und die daraus schlüpfenden Jungtiere werden hinter den Kulissen in speziellen Aufzuchtbecken von den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Aquarium GEOMAR liebevoll gepflegt und großgezogen.

Im Nordseekreislauf zirkulieren insgesamt 30.000 Liter Seewasser mit Temperaturen zwischen 10 und 14 ºC. Das Meerwasser für das Nordseesystem wird durch Aufsalzen des zuvor aus der Kieler Förde gewonnenen und aufbereiteten Ostseewassers hergestellt. Dem eher salzarmen Wasser der Ostsee wird dabei so lange Salz hinzugefügt, bis es eine Salinität von 2,8 bis 3,5 Prozent erreicht hat. Das so hergestellte Nordseewasser wird in speziellen Hochbehältern gespeichert und dem Nordseekreislauf bei Bedarf zugeführt.