尽管珊瑚礁的面积不到地球表面积的0.5%，但其中却生活着25%的海洋生物物种。珊瑚礁是地球上由造礁生物建造的最大固体结构（澳大利亚的大堡礁长度超过2000千米）。全球海洋鱼类近1/3分布于此，以珊瑚礁为隐蔽、捕食繁殖和育幼场所。事实上，珊瑚礁孕育的生物多样性甚至超过了热带雨林。

根据外形，C.R.达尔文在1842年将现代珊瑚礁分为三种类型：岸礁、堡礁（离岸礁）和环礁。后人又另分出台礁、塔礁、点礁和礁滩四类。造礁石珊瑚被分成印度-太平洋和大西洋-加勒比海两大区系，前者的属数和种类均高于后者，因而珊瑚礁大多数分布在印度-太平洋上。中国的珊瑚礁从台湾岛一直分布到南海，南海诸岛的珊瑚岛礁最多。

珊瑚礁的类型并不代表珊瑚礁生态系统的类型。相反，根据珊瑚生长所需的环境条件，珊瑚礁生态系统具有相似的环境特征：①较高的温度和强烈的阳光，满足与其共生的虫黄藻光合作用需求。②强烈的波浪或海流，带来营养和氧气。③低浑浊度，避免悬浮颗粒吸收辐射能量，干扰珊瑚的滤食过程，甚至埋葬珊瑚。④合适的盐度，水体盐度太低珊瑚就会死亡。⑤可附着的硬基质。由此产生了“达尔文悖论”，即类似的海域通常不是高生产力区。后来的研究表明，生产力不高是珊瑚礁生物群落的高吸收和生长效率过滤了流过水体中的营养物质并在本地循环的结果。

根据珊瑚礁生态系统的环境特征，任何对上述环境不利的过程都会影响珊瑚礁健康和数量。富营养化导致的浮游植物生物量的增加会降低海水的透明度，生长迅速的物种在珊瑚礁上大量生长并通过生物侵蚀作用对珊瑚礁结构产生破坏。除此之外，敌害生物（海星）、渔业生产活动、海水温升高、海洋酸化、海平面上升等都会导致珊瑚礁生态系统退化。一项关于珊瑚礁生态系统的调查表明，已经有30%的珊瑚礁受到严重破坏，到2030年这一比例会升高到60%。另一项研究估计，超过1/3的主要造礁珊瑚物种濒临绝灭，这将给整个珊瑚礁生态系统带来严重的后果。

在这些退化诱因中找出主要因素有助于对珊瑚礁生态系统开展更加有效的保护，而实际情况是这些因素是共同作用且相互促进的。红海的研究表明，过度捕捞和富营养化导致珊瑚礁退化，而这种负面作用会因为全球变暖和海水酸化变得更加严重。澳大利亚，尤其是西海岸的珊瑚礁一般认为面临的人类活动威胁最小，但仍然没有逃过退化的厄运，飓风、白化和敌害生物的发生频率和影响范围都很大。

珊瑚礁生态系统是全球海洋生态系统中生物多样性最高的地方，生态和经济价值巨大，全球范围内也投入了相当大的努力进行珊瑚礁保护。澳大利亚的大堡礁是全球最知名的珊瑚礁生态系统，该国科学家也在此进行了很多创新性的工作。中国的珊瑚礁研究可追溯到20世纪30年代，80年代以后，开展了大量研究工作。珊瑚礁保护的重视程度从这时开始提高。1990年国务院批准建立的国家级海洋类型自然保护区即包括三亚珊瑚礁国家级自然保护区。与国际相比，中国的研究更倾向于如何提高造礁能力。通过人工移植、提高幼体存活率和人工礁体等措施的确起到了很好的作用。值得注意的是，需要保护和恢复的不仅仅是珊瑚礁，而是完整的珊瑚礁生态系统。

大堡礁海域景观