En los espacios formados por los exoesqueletos de los corales habita una extraordinaria diversidad de algas rojas, verdes y pardas, así como de animales tales como los peces, los crustáceos, los moluscos y gusanos de diferentes tipos. En este momento se conocen 4,000 especies diferentes de peces y 800 especies de organismos constructores del arrecife. Aun así, los científicos son conscientes de que existen miles de espcies desconocidas en los diferentes arrecifes alrededor del mundo. La alta biodiversidad del arrecife coralino lo hace comparable con el bosque lluvioso tropical.
De todos los grupos de animales que existen en la Tierra, solamente los milpiés (gongolíes), los ciempiés, los insectos y otros grupos menores entre los invertebrados, no están representados en el mundo marino. De los animales cordados sólo los anfibios no tienen especies marinas. Sin embargo, existen muchos grupos que habitan exclusivamente en el mar. Así por ejemplo, los Equinodermos, los Sipúnculos y los Braquiópodos cuentan con numerosas especies marinas. Todos los grupos principales de animales marinos tienen especies que viven en los arrecifes de coral. Es por ello que en el arrecife de coral se encuentra la mayor biodiversidad de todo el ambiente marino. A pesar de las intensas investigaciones científicas que se llevan a cabo en algunos de los arrecifes del Caribe y del Pacífico, se estima que cerca del noventa por ciento de los arrecifes del mundo no se han estudiado, particularmente en el Indo Pacífico. Esto significa que miles de las especies de animales y de plantas que habitan en los arrecifes no se conocen aún.
