Кораловими рифами називають споруди з органогенних вапняків, утворених поліпами та іншими Рифоутворюючі організмами і заселеними численними формами коралів, водоростей і інших живих організмів.
Слід особливо відзначити, що домінуючу роль у зведенні коралових рифів грають мадрепоровие корали і кораллінових водорості. Крім цих двох основних "будівельників" рифів, в його зведенні беруть участь і інші організми - губки, молюски, форамініфери і т.д.
Три типу рифів породжують безліч перехідних форм. Окаймляющий риф поблизу однієї частини берега далі може переходити в бар'єрний риф, і їхня межа важко помітна. Деякі острови фактично можна було б вважати атолами, якби не присутність в центрі рифового кільця одного або декількох розчленованих масивів вулканічних порід. Занурені (затоплення) рифи служать індикаторами підводних платформ, розташованих поблизу водної поверхні, що сприяє зростанню коралів, але більш імовірно, що вони є затопленими атолами або островами.
Процес формування всіх цих коралових споруд цікавив геологів і зоологів дуже давно, особливо незрозумілим здавалося походження кільцеподібних островів - атолів. Було запропоновано кілька теорій, що пояснюють утворення цих островів, причому багато хто з них досить наївні. Так, до середини XIX століття панувала думка, що атоли є кораловими обростаннями кратерів підводних вулканів.
Перша переконлива теорія походження коралових споруд різних типів була висунута Ч. Дарвіном. У своїй книзі "Будова і поширення коралових рифів", що вийшла в 1842 році, Ч. Дарвін дав не тільки докладне опис різних коралових споруд, а й показав, як один тип коралових поселень у міру розвитку переходить в інший. Дарвін зібрав величезний матеріал, що стосується життєдіяльності організмів, що утворюють кораловий риф, їх ставлення до умов зовнішнього середовища, інтенсивності росту і поширення в Світовому океані.
Частина відомостей він отримав від капітанів кораблів, що борознили тропічні широти океанів і морів, і від науковців, які вивчали корали.
Найцінніші спостереження він провів сам під час кругосвітньої подорожі на "Біглі". На думку Дарвіна, першою стадією утворення коралових островів є окаймляющий берегової риф. Корали в цьому випадку використовують берега островів в якості опори, або, як кажуть фахівці, субстрату. Якщо умови сприяють розвитку коралів, а острів не відчуває підйому або опускання, риф так і залишається окаймляющим береговим рифом.
У тих випадках, коли дно моря в результаті процесів, що відбуваються в земній корі починає підніматися і острів як би виходить з води, що оздоблюють риф розростається уздовж його нової берегової лінії. Ділянки рифа, які виявляються поза водою, гинуть, а з морської сторони риф наростає і збільшується, але загальна картина при цьому не змінюється.
Зовсім інакше йде справа в тих випадках, коли морське дно опускається і острів занурюється у воду. Рифоутворюючі організми вимагають для свого розвитку багато їжі і чистої морської води, багатої киснем. Завдяки цьому наростання рифа, що оздоблюють раніше острів, завжди йде по його периферії, що омивається морем, і майже не йде у внутрішній частині утворився кільця, де вода менш насичена киснем внаслідок підігріву на сонці і меншого перемішування з повітрям хвилями прибою. Так виникає бар'єрний риф. Чим довше триває цей процес, тим далі бар'єр відступає від острова. Нарешті настає такий момент, коли острів остаточно занурюється в море, а бар'єрний риф перетворюється в атол - кільцевий острів з ув'язненою всередині його лагуною.
Коралові споруди в різних частинах океану дають можливість простежити всі стадії поступового перетворення берегового рифа в атол. Зростання рифа вгору різко обмежується рівнем моря, але, як би швидко не опускалося морське дно, корали завжди встигають розростися до тієї верхньої межі, при якій вони можуть існувати. Частина сучасних коралових островів підноситься з дна моря на значну висоту.
Пізніше деякі дослідники висунули інші теорії походження коралових островів. Справа в тому, що теорія Дарвіна базується на однієї неодмінної умови - опусканні морського дна. Противники цієї теорії стверджували, що відносини між підняттями і опусканиями морського дна набагато складніше, ніж вважав Ч. Дарвін.
У зв'язку з цим висувалися інші теорії утворення рифів і атолів, що спиралися на вулканічну діяльність в земній корі або прив'язані до похолодання і потепління в кліматі Землі. Однак всі вони мали слабкі місця в своїх базисах. Дарвін знав, яким шляхом можна довести правомірність його теорії: організувати буріння деяких атолів, щоб добути проби для вивчення грунту на глибинах в 200 і більше метрів. Якщо на такій глибині надра атола складені з коралового вапняку, то його теорія отримає незаперечний доказ.
Мрія Дарвіна здійснилася тільки в середині XX століття. У 1951 р були проведені два дуже глибоких буріння на атолі Еніветок (Маршаллові о-ва).
Виявилося, що кораловий вапняк стелить базальтовим шаром лише на глибині 1266 і 1380 м. Зроблені розрахунки показали, що риф, що дав початок цьому атол, зародився 60 млн.лет назад. Цілком очевидно, що накопичення таких потужних вапняків могло статися тільки в результаті тривалого занурення дна океану.
Досить імовірно, що найбільш поширеним способом утворення атолів було занурення вулканічних островів. Цікаві відкриття на морському дні великої кількості плосковершінних підводних гір (званих гайотами), схожих на глибоко занурені атоли. Принаймні з одного з них були підняті мілководні корали.
З огляду літератури по викопних рифів слід, що формування рифів відбувалося головним чином в ті геологічні епохи, коли переважало слабке занурення земної кори (або повільне підвищення рівня моря).
В геологічні періоди, що характеризувалися підняттям коралових споруд або їх швидким зануренням, рифи майже не розвивалися.
Останнім часом з'явилося багато нових даних, що стосуються геоморфології, океанографії, палеонтології й біології сучасних рифоутворюючих тварин. Всі вони використовуються для уточнення дарвінівської теорії.