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.

Ich rozmieszczenie pokrywa się z zakresem występowania typowych korali kamiennych. Żyją w czystej morskiej wodzie, raczej w pełni słonej, o temperaturze 20 – 30 stopni. Nie występują tam, gdzie woda przez dłuższy czas (miesiąc) ma średnią ciepłotę poniżej 20 stopni. Najbardziej sprzyjają im temperatury 23 – 25 stopni.

Nie może tez być za ciepło – zauważono, że w temperaturze powyżej 32 stopni w ciągu paru dni giną żyjące w koralach kamiennych glony; jest to jedna z przyczyn tzw. Blaknięcia korali. Później obumierają i same korale. Rafa koralowa wymaga tez ruchu wody, przynoszącej pokarm koralom i innym zwierzętom, dostarczającej tlen i usuwającej szkodliwe produkty przemiany materii. Korale, a ściślej symbiotyczne glony, wymagają światła, dlatego rafa koralowa występuje na głębokościach  od powierzchni wody do 70 m w głąb. Ich kolonie zamieszkują wiele ciekawych gatunków ryb. W bogatym świecie raf koralowych są i takie zwierzęta, które żyją w wiecznym mroku w jaskiniach, dotyczy to np. koralowców i stułbipławców. Niektórych mieszkańców rafy koralowej trudno rozpoznać ze względu na dużą zmienność w obrębie gatunku; zjawisko to występuje np. u wielu korali kamiennych.

W rafie koralowej zazwyczaj można wyróżnić co najmniej 3 części. Są to platforma, korona i stok rafy. Platforma jest najwyżej położoną częścią rafy. Gromadzi się na niej gruz koralowy i inny dość trwały materiał, a warunki rozwoju zwierząt kolonijnych, np. korali kamiennych, są znacznie gorsze niż na stoku. Platforma położona jest płytko.

Jeśli rafa znajduje się w strefie, gdzie są wyraźne pływy, platforma jej wynurza się podczas odpływu i woda zostaje tylko w zagłębieniach. W rafie brzegowej platforma styka się bezpośrednio z brzegiem, w rafie przybrzeżnej zaś między nią a brzegiem znajduje się pas płytkowej wody, zbyt mętnej i za mało natlenionej, by była dobrym siedliskiem dla korali. Rosną tam jednak pojedyncze owalne bryły korali kamiennych. Pas ten nazywamy laguną przybrzeżną. Jeśli laguna ma ponad metr głębokości, może rozwinąć się w niej od strony platformy część zwana rafa wewnętrzną, nie sięgająca wysokości platformy. Platformy rafy maja różne szerokości, niektóre dochodzą do kilometra. Wąską strefę między platformą rafy a jej stromym stokiem nazywa się korona rafy. Czasem bywa ona wzniesiona nieco ponad poziom platformy. Wzniesienie korony rafy nie występuje wszędzie. Za korona rafa opada tzw. Stokiem, który bywa stromy i nawet miejscami przewieszony. Rzeźbę stoku urozmaicają żleby i żebra.

Rośliny wraz ze zwierzętami tworzą w naturze wielkie samowystarczalne zespoły nazywane ekosystemami. Takim ekosystemem jest np. las albo jezioro. Rafy koralowe to ekosystemy morskie, w których wielką rolę odgrywają korale.

Korale to osiadłe zwierzęta, należące do typu parzydełkowców, a w jego obrębie do gromady koralowców, wraz z ukwiałami, szorstnikami i piórówkami. Większość korali tworzy kolonie mające wspólny szkielet, zwykle wapienny. Rafę koralową można określić jako rosnącą skałę wapienną. Jej budulec stanowią szkielety żywych i martwych korali, muszle, inne wapienne szczątki i wapienne wytwory glonów. Rafa podlega erozji – łamaniu, wypłukiwaniu; gryzieniu, świdrowaniu i chemicznemu trawieniu przez zwierzęta; niszczącemu oddziaływaniu mikroorganizmów. Rafami nazywamy tez podwodne, niebezpieczne dla żeglugi skały, które nie zawsze są rafami koralowymi. Niektóre z nich zresztą wytworzone są przez zwierzęta – osiadłe wieloszczety albo osiadłe ślimaki, przyrośnięte rurkowatymi, wygiętymi muszlami do podłoża. Z drugiej strony korale, a nawet całe ich łany, spotyka się nie tylko na rafach koralowych.