Di dalam jaringan banyak karang, kerang raksasa, dan anemon hidup alga bersel tunggal yang dikenal sebagai zooxanthellae. Dinoflagellata ini melakukan fotosintesis dan meneruskan sebagian besar senyawa organik yang dihasilkan ke inang hewannya, yang sebagai imbalannya memberikan perlindungan dan akses ke nutrisi di perairan tropis yang miskin nutrisi.

Kemitraan ini merupakan fondasi produktivitas terumbu karang. Zooxanthellae juga berkontribusi pada warna-warna cerah karang yang sehat. Ketika karang mengalami stres akibat panas atau faktor lain, mereka dapat mengeluarkan zooxanthellae dan mengalami pemutihan, kehilangan warna dan sumber energi utama mereka. Berbagai tipe genetik zooxanthellae memberikan tingkat toleransi panas yang berbeda, sebuah fakta yang mendasari beberapa strategi untuk restorasi terumbu karang.

Hubungan ini merupakan simbiosis wajib bagi karang pembentuk terumbu di perairan dangkal; tanpa zooxanthellae, mereka tidak dapat menyimpan kalsium karbonat dengan cukup cepat untuk membangun terumbu. Mempelajari keanekaragaman dan fisiologi alga ini sangat penting untuk memahami bagaimana terumbu karang dapat merespons pemanasan laut.

Satu polip karang dapat menampung jutaan sel zooxanthellae di dalam jaringannya.