À l'intérieur des tissus de nombreux coraux, bénitiers géants et anémones vivent des algues unicellulaires appelées zooxanthelles. Ces dinoflagellés réalisent la photosynthèse et transmettent une grande partie des composés organiques produits à leur hôte animal, qui en retour leur offre protection et accès aux nutriments dans des eaux tropicales autrement pauvres en nutriments.

Ce partenariat est essentiel à la productivité des récifs coralliens. Les zooxanthelles contribuent également aux couleurs éclatantes des coraux en bonne santé. Lorsque les coraux sont soumis à un stress thermique ou à d'autres facteurs, ils peuvent expulser leurs zooxanthelles et blanchir, perdant ainsi leur couleur et leur principale source d'énergie. Différents types génétiques de zooxanthelles confèrent des degrés variables de tolérance à la chaleur, un fait qui sous-tend certaines stratégies de restauration des récifs.

Cette relation est une symbiose obligatoire pour les coraux constructeurs de récifs en eaux peu profondes ; sans zooxanthelles, ils ne peuvent pas déposer suffisamment de carbonate de calcium pour construire des récifs. L’étude de la diversité et de la physiologie de ces algues est essentielle pour comprendre comment les récifs pourraient réagir au réchauffement des océans.

Un seul polype corallien peut abriter des millions de cellules zooxanthelles dans ses tissus.