La porosité de la roche ne permet pas de conserver un réseau hydrographique. Cependant après de fortes précipitations, l'île peut bénéficier de quelques ruisseaux temporaires.

18 mois après l'éruption, soit donc à la fin du printemps 1965, la première plante apparaît sur l'île de Surtsey : la roquette de mer (Cakilé arctica), une spécialiste des plages. Sa graine est arrivée par la mer :

 

2 ans plus tard, à l'été 1967, arrive une deuxième spécialiste des plages, le pourpier de mer (Honckenia peploides) :

 

Puis suivront les seigles de mer (leymus arenarius) et les plantes huîtres (mertensia maritima). Leurs graines flottent aisément et résistent bien à l'eau salée.

Un oiseau migrateur est même venu mourir sur l'île, épuisé. On a trouvé du sable dans son gésier qui ne pouvait provenir que de l'Ecosse. Il contenait également... une graine. Le cadavre de l'oiseau lui a servi d'engrais.

Les insectes apparaissent, puis viennent les premiers couples d'oiseaux.

L'ensemble des végétaux de Surtsey constitue une toundra, telle celle de l'Islande. La végétation apparaît sous forme de "taches", organisées en 4 communautés végétales :
- Plages, dominées par le pourpier de mer, le seigle de mer et le mertensie maritime ;
- Etendues de gravier, dont les espèces les plus courantes sont la cardaminopsis, la variété maritime de silène vulgaris et l'armérie maritime ;
- Coulées de lave, présentant des colonies d'oiseaux et composées majoritairement par la sagine couchée, la variété boréale de puccinellia distans, la cochléaire officinale et une dizaine d'espèces de mousses ;
- Prairies à dicotylédone, présentant le plus de plantes vasculaires sont le pâturin annuel, la fétuque rouge, le seigle de mer, le céraiste commun, la matricaire de mer, le mouron des oiseaux, les cochléaires et le pourpier de mer ainsi qu'une dizaine d'espèces de mousses.

Au cours des 40 années qui ont suivi l'éruption, c'est près d' 1/4 du volume aérien de l'île, ou encore la moitié de sa superficie, qui a disparu à cause de l'érosion marine. La disparition totale de Surtsey est à redouter puisqu'il y a peu de chance qu'une nouvelle éruption vienne l'alimenter en superficie. Mais on parle ici de plusieurs centaines d'années !