黑头海蛇主要栖息于热带至亚热带的海域，是完全水栖型的蛇类，于陆地上活动困难。它们多于日间出没，以捕食鱼类为主。繁殖方面，黑头海蛇属卵胎生蛇类，雌蛇每年约于十月时生产，每次能诞下约四至五条幼蛇。虽然大部分海蛇都没有主动攻击人类的倾向，然而黑头海蛇却属于较具攻击性的成员，而且它们遇到人类时，不会采取纯回避的消极态度。每年在冲绳群岛一带，均会有数宗黑头海蛇咬死人类的事件，因此在遭遇野生黑头海蛇的时候必须谨慎小心。黑头海蛇的毒素以神经毒素为主要成分，人类中毒后会出现全身疲惫乏力、肌肉刺痛、活动能力出现障碍、呼吸困难、麻痹等征状，最恶劣情况可能导致死亡。倘若肢体被黑头海蛇所咬，应立即将伤口近心脏一端的肢体紧缚起来，阻缓血液间的毒液运行，而且尽量将毒血抽出，同时尽快求医接受适当治疗。