人们常把美人鱼看作是自然界中完美生灵的结合，然而，在深不见底的海洋中真的存在美人鱼吗？如果有，它又是什么样子呢？
早在2300多年前，巴比伦的史学家巴罗索斯在《古代历史》一书中，就有关于美人鱼的记载。
17世纪，在英国伦敦出版的《赫特生航海日记》里，也有美人鱼的记录，譬如：
美人鱼露出海面上的背和胸像一个女人。它的身体与一般人差不多，皮肤很白，背上披着长长的黑发。它潜下水去的时候，人们还看到了它和海豚相似的尾巴，尾巴上还有像鲭鱼一样的斑点。
在中国，古史书上也有美人鱼的记载。宋代的《祖异记》中就对美人鱼的形态作了详细的描述：宋太宗时，有一个叫查道的人出使高丽（今朝鲜）。看见海面上有一个“妇人”出现，“红裳双袒，髻发纷乱，肋后微露红鬣。命肤于水中，拜水感恋而没，乃人鱼也。”此外，在宋代学者徐铉的《稽神录》中，也记载有类似的美人鱼。
到了18世纪中叶，英国伦敦曾经举办过轰动一时的美人鱼标本展览。随后，美国纽约也举办过同样的展览，再次引起轰动。不过事后，经有关科学家查验，那个脱颖而出的“菲吉美人鱼”标本是猴子和鱼的结合。
于是，人们对美人鱼的存在表示怀疑。在《挪威自然史》中，挪威生物学家埃利克·蓬托皮甚至入木三分地告诫人们：“他们赋予美人鱼优美的嗓音，告诉人们她是杰出的歌手。显然，稍有头脑的人绝不会对这一奇谈怪论感兴趣，甚至会怀疑这种生物存在的可能性。”
然而在俄罗斯科学院工作的维葛雷德博士又透露了一个惊人的秘密，使得人们有些茫然不知所以。
据维葛雷德博士透露：1962年，一艘前苏联的货船在古巴外海神秘沉没。由于船上载有核导弹，前苏联急忙派出探测舰前去搜寻沉船，试图捞回核导弹。
当探测舰来到沉船海域，维葛雷德博士和科学家们立即利用水下摄影机巡回扫描海底。突然，有一个奇异的怪物闯入镜头：它像一条鱼，又像一个在水底游泳的小孩，头部有鳃，周身裹着密密的鳞片。只见它用乌黑淘气的小眼睛好奇地望着摄影机。
科学家们设法捕捉到这个怪物：它是一条长0.6米的人鱼宝宝；头部有一道骨冠，全身披满鳞片，它正用一双惶恐的小眼睛瞪着周围的人们。科学家们坚信它就是人们一直执著寻找的美人鱼。
维葛雷德博士的话让那些热衷于探索美人鱼的人们激动不已，也给科学家们增添了信心。为此，许多海洋物生物学家、动物学家和人类学家重新投入研究美人鱼的工作之中，并在生物学上做出许多假设。
挪威华西尼亚大学的人类学家莱尔·华格纳博士认为美人鱼这种动物确实存在，他说：“无论是记载还是现代目击者的描绘，美人鱼都有共同特征，即头和上身像人，而下半身则有一条像海豚那样的尾巴。”此外，据新几内亚有关人士描述.美人鱼和人类最相似之处就是它们也有很多头发。肌肤十分嫩滑，雌性的乳房和人类女性一样，并抱着小人鱼喂乳。与此同时，英国海洋生物学家安利斯汀·爱特博士则认为：“美人鱼可能是类人猿的另一变种，婴儿出生前生活在羊水之中，一出生就可以游在水里。因此，一种可以在水中生存的类人猿动物的存在并不是一件十分奇怪的事。”在美国，也有部分学者赞同爱特博士的这一说法，认为这是目前尚未报道的“海底人”的一种。
中国的一些生物学家则认为，传说中的美人鱼可能就是“儒艮”（俗称海牛）的海洋哺乳动物。20世纪70年代初，我国南海的渔民曾多次发现“美人鱼”。1975年，有关科研单位深入渔村，并在渔民的帮助下捕到罕见的“懦艮”。由于它仍旧用肺呼吸，所以每隔十几分钟就要浮出水面换气。它背上有稀少的长毛，生物学家则认为，这些长毛极易使目击者错认为头发。
生物学家们还发现，儒艮胎生幼子，并以乳汁哺育。哺乳时用前肢拥抱幼子，母体的头和胸部则露出水面，以避免幼子吸吮时呛水。传说中美人鱼抱子的镜头，大概出于这种情景。
然而，儒艮时时出水换气的特性和维葛雷德博士的“深海发现美人鱼”有矛盾，因此，海洋中究竟有没有美人鱼？或者它真的是一种“海底人”，还是“儒艮”，还没有一个确切的答案。