A csillaghalak több védekezési mechanizmust használnak, hogy ne legyenek megevéve:
1. Maszkálás: Sok faj beolvadt a tengelyezőbe színekkel és textúrákkal, ami segít elkerülni a felderítést.
2. Tüskék vagy szúrók: Tüskés felületük kellemetlenvé vagy veszélyessé teszi a ragadozók számára a kezelést.
3. Autotómia: Néhány csillaghal le tud vágni egy karját a meneküléshez, miközben a kar eltereli a ragadozó figyelmét; a kar idővel regenerálódik.
4. Mérgező anyagok: Bizonyos fajok kémiai anyagokat termelnek, amik elkésztetik vagy megmérgezik őket.
5. Regeneráció: A csillaghalak képesek újra növeszteni az elveszett karjaikat, segítve a támadásokból való felépülést.
6. Titokzatos viselkedés: Rejtenek a résekben, kövek alatt, vagy összetett szerkezetekben, hogy láthatatlanok maradjanak.
7. Csoportos formációk: Néhány faj sűrű fürtöket alkot, ami a számukkal elrettentheti a ragadozókat.
A különböző fajak több stratégiát is kombinálhatnak a környezetük és sebezhetőségük szerint.