Dalatias licha, comumente conhecido como tubarão lanterna, é encontrado nas águas profundas do Oceano Atlântico, incluindo tanto as regiões orientais quanto ocidentais. Também está presente no Mar Mediterrâneo e em partes do Oceano Índico, particularmente ao redor das costas da África do Sul, Madagascar e do Mar Arábico. Esta espécie também é observada no Oceano Pacífico, notavelmente ao redor do Japão, Austrália e Nova Zelândia.

O tubarão lanterna habita ambientes de águas profundas, normalmente encontrados em profundidades que variam de 200 a 600 metros, embora possa ser encontrado em profundezas muito maiores. As águas que habita são frias, com temperaturas frequentemente variando de 4 a 14 graus Celsius. A espécie prefere encostas continentais e insulares, cristas submarinas e montes submarinos, frequentemente sobre substratos lamacentos ou arenosos.

Dalatias licha é um predador e necrófago bentopelágico de movimentos lentos, alimentando-se de uma variedade de presas incluindo peixes ósseos, cefalópodes e crustáceos. Está bem adaptado às condições de pouca luz do seu habitat de águas profundas, utilizando seus grandes olhos para detectar presas na escuridão. O tubarão lanterna também exibe bioluminescência, que pode desempenhar um papel na camuflagem e predação.