No se sabe mucho sobre cómo se protegen los gusanos planos. Aunque los gusanos planos tienen mala vista, son capaces de percibir la oscuridad y la luz y quizás la dirección y usar estos sentidos para buscar lugares oscuros debajo de las rocas para esconderse. Además, muchos tienen una coloración que les ayuda a mezclarse con su entorno, y algunos están activos solo por la noche. Algunos gusanos planos marinos utilizan color, toxinas y camuflaje como defensa contra los depredadores.
Los gusanos planos presentan buenos objetivos como presa debido a sus cuerpos suaves y delicados. La mejor defensa de los gusanos planos puede ser el camuflaje, lo que les ayuda a esconderse a simple vista o enmascararse como otros animales por completo. Algunos gusanos planos pueden combinar su textura y color con los alimentos que prefieren comer.
Algunos gusanos planos marinos parecen tener la defensa más obvia, ya que su coloración es una adaptación que los hace invisibles. Como muchos invertebrados, los gusanos planos marinos han evolucionado el uso de la mímica del color. Quizás esto es así porque su coloración imita a los peces, la mayoría de los cuales tienen buena vista. Otros gusanos planos marinos desafían el principio de camuflaje al mostrar colores y patrones brillantes. Esta adaptación también puede servir como protección, ya que advierte a los depredadores que sus presas previstas pueden ser tóxicas. Muchos gusanos planos marinos secretan toxinas que pueden hacer que un depredador se suelte antes de que se mate el gusano plano.