Los corales hermatípicos (aquellos que se encuentran en los arrecifes) tienen zooxantelas y son dependientes en gran medida de ellas, limitando así su crecimiento a la zona fótica del arrecife. Esta relación simbiótica es probablemente la responsable del gran éxito de los corales como organismos constructores de arrecifes en la aguas tropicales.

El pólipo de coral mantiene constante el número de zooxantelas en su interior (se estima que pueden contener hasta 1 millón de zooxantelas por cm2) expulsando regularmente las algas sobrantes. Sin embargo, aún no se han encontrado zooxantelas de vida libre. Tampoco los corales hermatípicos pueden desarrollarse sin la presencia de zooxantelas en su interior.

Los pólipos y las zooxantelas mantienen, por tanto, una estrecha relación llamada endosimbiosis, la más íntima de todas las formas de simbiosis existentes:

El pólipo proporciona a la zooxantela un ambiente seguro y nutrientes esenciales para el alga como dióxido de carbono, fósforo y nitrógeno, que son componentes de desecho de la respiración celular del coral. A cambio, el hospedador -el pólipo- recibe productos fotosintéticos como oxígeno y moléculas orgánicas –azúcares, aminoácidos, vitaminas- Esta aportación de materia orgánica funciona como bomba energética imprescindible para permitir al pólipo la fijación del carbonato cálcico.

Además de lo aportado por el alga, el coral utiliza sus tentáculos para atrapar presas. Sin embargo, la contribución energética total de la zooxantela es mucho mayor que la obtenida de las capturas.

Sólo las especies poseedoras de zooxantelas presentan una tasa de formación de carbonato cálcico suficientemente elevada como para constituir arrecifes y reparar el daño ocasionado por el oleaje, las tormentas o el ramoneo de los peces.