Zoöxanthellen zijn eencellige fotosynthetische algensoorten die in symbiose leven met neteldieren zoals koralen. Ze zijn ook aanwezig in sommige soorten kwallen en sponsdieren. Zoöxanthellen zijn bij koralen vooral geconcentreerd in de lichaamsweefsels, bijvoorbeeld in de gastrodermis, en zijn verantwoordelijk voor de kleuren die koralen hebben.
De meeste zoöxanthellen behoren tot de dinoflagellaten, specifiek tot het genus Symbiodinium. Onder invloed van zonlicht vormen zoöxanthellen door fotosynthese koolstofproducten (assimilaten), die ze voor een groot deel afgeven aan het koraal. Dit vervult tot wel 90% van de energiebehoefte van de gastheer. In ruil daarvoor ontvangen de zoöxanthellen koolstofdioxide en een beschermde omgeving met toegang tot zonlicht. Ook spelen de zoöxanthellen een rol bij de mineralisatie van harde rifkoralen (steenkoralen).
Onder bepaalde omstandigheden, met name opwarming van het zeewater (zelfs bij een stijging van 1°C), kunnen de zoöxanthellen uit het koraal verdwijnen, een fenomeen dat verbleking wordt genoemd. Een verbleekt rif is sterk verzwakt. In de aquaristiek komt verbleking voor wanneer een koraal slecht verzorgd wordt of bij wijziging van de kwaliteit van het zeewater, bijvoorbeeld door een verhuizing. Het koraal kan onder optimale verzorgingscondities vrij snel nieuwe zoöxanthellen aantrekken uit de omgeving en in enkele weken weer "in conditie" zijn.