Μέσα στους ιστούς πολλών κοραλλιών, γιγάντιων αχιβάδων και ανεμώνων ζουν μονοκύτταρα φύκια, γνωστά ως ζωοξανθέλλες. Αυτά τα δινομαστιγωτά εκτελούν φωτοσύνθεση και μεταδίδουν ένα μεγάλο κλάσμα των οργανικών ενώσεων που προκύπτουν στον ζωικό ξενιστή τους, ο οποίος με αντάλλαγμα παρέχει προστασία και πρόσβαση σε θρεπτικά συστατικά σε τροπικά νερά που κατά τα άλλα είναι φτωχά σε θρεπτικά συστατικά.

Η συνεργασία αυτή αποτελεί το θεμέλιο της παραγωγικότητας των κοραλλιογενών υφάλων. Οι ζωοξανθέλλες συμβάλλουν επίσης στα έντονα χρώματα των υγιών κοραλλιών. Όταν τα κοράλλια καταπονούνται από τη θερμότητα ή άλλους παράγοντες, μπορεί να αποβάλουν τις ζωοξανθέλλες τους και να χλωρίνουν, χάνοντας τόσο το χρώμα όσο και την κύρια πηγή ενέργειάς τους. Διαφορετικοί γενετικοί τύποι ζωοξανθελλών προσδίδουν ποικίλους βαθμούς ανοχής στη θερμότητα, γεγονός που αποτελεί τη βάση ορισμένων στρατηγικών για την αποκατάσταση των υφάλων.

Η σχέση αποτελεί μια υποχρεωτική συμβίωση για τα κοράλλια που δημιουργούν υφάλους σε ρηχά νερά. Χωρίς τις ζωοξανθέλλες, δεν μπορούν να εναποθέσουν ανθρακικό ασβέστιο αρκετά γρήγορα για να δημιουργήσουν υφάλους. Η μελέτη της ποικιλομορφίας και της φυσιολογίας αυτών των φυκιών είναι κεντρικής σημασίας για την κατανόηση του πώς οι ύφαλοι μπορεί να αντιδράσουν σε έναν θερμαινόμενο ωκεανό.

Ένας μόνο κοραλλιογενής πολύποδας μπορεί να φιλοξενήσει εκατομμύρια κύτταρα ζωοξανθέλλων μέσα στον ιστό του.