แนวปะการังเป็นระบบนิเวศ ที่มีความหลากหลาย ทางชีวภาพสูงที่สุดในทะเล การสร้างหินปูนของแนวปะการัง ที่มีปะการังเป็นผู้ผลิตหินปูนหลักนั้น ทำให้แนวปะการัง มีความซับซ้อน และความหลากหลาย ของรูปทรง ซึ่งเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตกลุ่มต่างๆ จำนวนมาก
แนวปะการังให้ผลผลิตที่สูงมากในทะเล ผู้ผลิตที่สำคัญได้แก่ สาหร่ายนานาชนิด เช่น สาหร่ายไส้ไก่ (Enteromorpha sp.) สาหร่ายเห็ดหูหนู (Padina sp.) สาหร่ายทุ่น (Sargassum sp.) สาหร่ายจอก (Turbinaria sp.) สาหร่ายใบมะกรูด (Halimeda sp.) และสาหร่ายเซลล์เดียว zooxanthellae ที่อยู่ในเนื้อเยื่อปะการังและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ในแนวปะการัง เช่น หอยมือเสือ ซึ่งสามารถสังเคราะห์แสงได้ นอกจากนี้แนวปะการังในบริเวณหมู่เกาะสมุย – พะงัน ยังมีความเชื่อมโยงกับแหล่งหญ้าทะเล ซึ่งเป็นผู้ผลิตสำคัญในทะเลด้วย
สิ่งมีชีวิตที่เป็นกลุ่มยึดเกาะอยู่กับพื้นแนวปะการังหลายชนิด เช่น ฟองน้ำ เพรียงหัวหอม กินอาหารด้วยการกรองอาหารจากมวลน้ำ ในขณะที่กลุ่มผู้ล่าเหยื่อ เช่น ปลาเก๋า ปลากะพง ปลากระเบน ดาวทะเล จะทำให้สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กๆ เช่น กุ้ง ปู ต้องหลบซ่อนในแนวปะการังช่วงเวลากลางวัน และออกหากินในเวลากลางคืน สิ่งมีชีวิตหลายชนิด เช่น ปลิงทะเล กินตะกอนดินที่มีสารอินทรีย์จำนวนมาก และกลุ่มจุลินทรีย์จะช่วยทำให้เกิดวัฎจักรของมวลสาร
การแก่งแย่งพื้นที่ ของสิ่งมีชีวิตกลุ่มต่างๆ เป็นลักษณะเด่นที่พบ ในแนวปะการัง เนื่องจากพื้นที่เป็นปัจจัยจำกัดที่สำคัญ ปะการังชนิดเดียวกัน หรือต่างชนิดกันจะแสดงลักษณ การแก่งแย่งพื้นที่ที่ชัดเจน กลไกที่ปะการังใช้ ในการกำจัดคู่ต่อสู้ที่สำคัญ คือ การใช้เนื้อเยื่อภายในลำตัว mesenterial filament ยื่นออกมาเพื่อย่อยเนื้อเยื่อ ของปะการังที่อยู่ข้างเคียง และการพัฒนาหนวด ที่ยาวออก มาเป็นพิเศษและมีเข็มพิษจำนวนมากที่เรียกว่า sweeper tentacle เพื่อใช้ทำลายคู่แข่ง
สิ่งมีชีวิตในแนวปะการัง แสดงความสัมพันธ์กันที่ น่าสนใจหลายกรณี เช่น การอยู่ร่วมกันแบบพึ่งพาอาศัยกัน ของดอกไม้ทะเลและปลาการ์ตูน พฤติกรรมการทำความสะอาด ระหว่างปลากับกุ้งขนาดเล็ก พฤติกรรมที่ปูขนาดเล็ก ในปะการังพุ่มช่วยขับไล่ดาวหนาม ไม่ให้กินเนื้อเยื่อปะการัง ฯลฯ
ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต ในแนวปะการังมีความซับซ้อนมาก กระบวนการทางนิเวศวิทยา และกลไกที่เชื่อมโยงความสัมพันธ์ ของสิ่งมีชีวิตในแนวปะการัง มีการศึกษามากขึ้น ตามลำดับ แต่ยังมีองค์ความรู้อีกจ ำนวนมากที่ยังไม่สามารถ อธิบายได้อย่างชัดเจนในปัจจุบัน การลดการรบกวนแนวปะการัง จากกิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์ และการรักษาสมดุล ของระบบนิเวศแนวปะการัง จึงมีความสำคัญมาก เพื่อการอนุรักษ ์และการใช้ประโยชน์ จากแนวปะการังอย่างยั่งยืน