Twardą substancje rafy tworzą głównie kolonie parzydełkowców należących do 2 grup: korali z rzędu Scleractinia i stułbiopławów z rodzaju Millepora. Wapienna konstrukcja kolonii Scleractinia pokryta jest polipami, czyli żywymi koralowcami. Polip jest pojedynczym zwierzęciem i każda taka kolonia powstała kiedyś z jednego polipa, na drodze jego podziałów i pączkowania. Kolonie millepor tez powstają z pojedynczych polipów.

W wapiennym szkielecie tej kolonii są tysiące kanalików i otworów, z których wystają czułki ukrytych polipów. Większość korali i stułbiopławy z rodzaju Millepora oraz wiele innych zwierząt z raf ma w swych komórkach ogromne ilości jednokomórkowych glonów z klasy bruzdnic, tzw. Zooksantelli. Glony te, wykorzystując energię światła słonecznego, produkują substancje organiczne, którymi karmią swego gospodarza, i pobierają jony wapnia, z których tworzą węglan wapnia służący polipowi do budowy szkieletu. Bez glonów nie byłoby wiec raf koralowych. Za głównych widocznych budowniczych raf koralowych uznajemy jednak korale z rzędu Scleractinia. Należą one do podgromady korali sześciopromiennych. Dawniej nazywane były madreporami, ale skoro naukowa nazwa Madreporaria wychodzi z obiegu, proponuje się dla nich nazwę korale kamienne.

Atol to wyspa koralowa w kształcie ciągłego lub przerywanego pierścienia. Jego średnica dochodzi czasem do 100 km. W środku znajduje się około 30 metrowe zagłębienie wypełnione woda morską, połączone z oceanem jednym lub kilkoma kanałami. Zagłębienie to nazywa się laguną. Atol zbudowany jest ze skały koralowej i otoczony rafa. Na wynurzoną podczas odpływu platformę atolu morze nanosi osad, po jakimś czasie powstaje tam warstwa gleby i pojawiają się rośliny. Wewnątrz laguny może znajdować się wyspa.

W lagunie może być rafa wewnętrzna, dno kanałów tez pokryte jest rafa, która ma tam szczególnie dobre warunki rozwoju. Uczeni długo spierali się na temat genezy atoli; obecna teoria powstawania typowych atoli zgodna jest z tym, co na ich temat głosił już Charles Darwin – że atol powstaje poprzez rozwój rafy wokół powoli pogrążającej się wyspy. Kiedy spod dna oceanu wyrośnie wulkan i osiągnie powierzchnię, wówczas wokół niego, jeśli odbyło się to we właściwej strefie oceanu, może rozwinąć się rafa, podobnie jak przy brzegu lądu. Dno oceaniczne nie jest jednak nieruchome, lecz składa się z płyt będących w bardzo powolnym, ale nieustannym ruchu. Jeśli wyspa znajduje się blisko strefy, wówczas wraz z płyta zanurza się, niedostrzegalnie powoli, bo przez miliony lat.