南極磷蝦絕大多數生活在50米以淺的表層。
南極磷蝦的食道可以從它那透明的外殼看到是呈現綠色的，由此可知它們主要是以浮遊植物為主要食物，尤其是細小的矽藻（約20微米）。矽藻會被它的胃齒臼磨碎，並在肝胰臟消化。南極磷蝦亦可以捕食橈足亞綱、端足目及其他細小的浮遊動物。它的食道是壹直管，而消化效能則不是太高，因而其糞便仍有大量的碳。
在水族箱，有發現南極磷蝦會互相吃對方。當它們在水族箱內沒有被餵食時,它們會脫殼縮小體型，這是其他動物所沒有的。這可能是它們對在冬天食物供應限制的適應。
南大洋的水溫終年是低溫，鹽度也無大變化，沒有江河流人等其他因素幹擾，這樣穩定的環境造成使磷蝦變得嬌嫩起來，應變能力差，環境略有變動就不能適應。磷蝦的成體適宜在較高溫和低鹽的水域中生活。它的適溫範圍僅在0.64攝氏度～1.32攝氏度，如果溫度大於1.80攝氏度就可能給它帶來致命的危險。所以，南極磷蝦只適宜生活在南極周圍比較寒冷的海域，遠離南極的海中是找不到南極磷蝦的蹤跡的。
南極磷蝦主要的產卵季節是由1月至3月，在大陸棚之上及深海海洋的上區域產卵。就所有磷蝦目而言，雄性會將精子包附在雌性的生殖孔。為此，雄性的第壹腹肢會作為交配工具。雌性每壹次會產6,000～10,000個卵。這些卵在經生殖孔排出時，會被附於此的精囊所排出的精子受精。
根據由英國RSS發現號而得的資料所作出的經典假說，南極磷蝦的卵會按以下成長：0.6毫米的卵在下沈至大陸棚底部或海洋區域2,000～3,000米深時會開始進行原腸胚形成（卵發育成胚胎的過程）。當卵孵化時，第壹無節幼體在它的三對腳的協助下開始向海面上升。
其後兩個的幼體階段，稱為第二無節幼體及後無節幼體同樣是由卵黃所哺育。三星期後，幼小的磷蝦會完成上浮。它們的數量在60米深水域會達至每升2只。當長大些時，額外的幼體階段，稱為第二及第三節胸幼體與第壹至第六帶叉幼體。這些階段的特征是增加發展更多的腳、復眼及剛毛。當長約15毫米，南極磷蝦開始有長成的習性。它們在二至三年後會達到成熟階段。就像其他的甲殼亞門，南極磷蝦必須脫殼成長。約每13～20日，南極磷蝦會脫去它的幾丁質外骨骼。
磷蝦卵的孵化卻是在下沈(壹二千米還可能更深—些)過程中進行的。具體地說，磷蝦產卵後，其卵就開始往下沈，邊下沈邊孵化。磷蝦卵下沈的速度很快，每天下沈約140～320米。三五天後可下沈到壹二千米的深度，這時孵化也就結束了。孵化後的磷蝦邊變態發育，向上緩慢移動，當到達100米水層時，已成為能夠直接主動攝食的幼蝦了。下沈到上升的全部時間為三四周。