Invertebrata (Hewan tak bertulang belakang) mempunyai beberapa peran penting untuk perairan dan ekosistem terumbu karang, baik sebagai bioindikator, ekonomis penting, atau diambil sebagai penghias akuarium. Sebagai contoh, Archasterplancii merupakan hewan yang terkenal akan kemampannya melakukan predasi pada jaringan karang, atau DiademaUrchin yang dapat melakukan grazing pada alga di ekosistem terumbu karang. Pengamatan dilakukan pulau sempu dibagi menjadi beberapa stasiun, diantaranya Teluk Semut 1, Teluk Semut 2 dan Watu Meja. Pendataan hewan invertebrata di lokasi pengambilan data menggunakan metode Reef Check dengan cara menggelar belt transect sepanjang 100m yang terbagi menjadi 4 segment sepanjang 20m. Pengamatan dan pengambilan data dilakukan secara zig-zag sehingga data yang dihasilkan lebih lengkap dan dapat mempresentasikan persebaran invertebrata yang ada di setiap stasiun di perairan pulau sempu.Hasil pendataan dari ketiga stasiun ini terdapat sebanyak 1 ekor Banded Coral Shrimp, 2 ekor Diadema Urchin, 1 ekor Pencil Urchin, 1 ekor Colector Urchin, dan 1 buah Giant Clam dengan besar 10-20 cm. Sedikitnya jumlah kelimpahan invertebrata berbanding lurus dengan kondisi terumbu karang yang ada di perairan selat sempu. Beberapa hewan invertebrata yang ditemukan dapat dikonsumsi atau dijual dan menjadi mata pencaharian alternatif selain menangkap dan budidaya ikan. Tidak semua hewan invertebrata dapat dijadikan sebagai bio-indikator kerusakan lingkungan, karena tingkat kepekaan setiap hewan invertebrata berbeda.