Rạn san hô được xây dựng từ các thế hệ san hô tạo rạn và các sinh vật khác với cấu tạo cơ thể chứa cacbonat canxi. Ví dụ, khi một đầu san hô sinh trưởng, nó tạo một cấu trúc xương bao quanh mỗi polip mới. Sóng, các loài sinh vật (như cá vẹt, nhím biển, hải miên) và các lực khác làm vỡ các bộ xương san hô thành các mảnh nhỏ lấp các chỗ trống trong cấu trúc rạn. Nhiều sinh vật khác trong cộng đồng rạn san hô cũng đóng góp bộ xương cacbonat canxi của mình một cách tương tự. Các loài tảo san hô (Coralline algae), gồm tảo zooxanthelat (Symbiodinium spp.) và tảo sợi, là những nhân tố đóng góp quan trọng đối với cấu trúc rạn ở những phần rạn phải chịu sóng lớn (ví dụ mặt rạn đối diện với đại dương). Các loài tảo này xây rạn bằng cách tiết đá vôi thành từng lớp phủ lên bề mặt của rạn, nhờ đó làm tăng tính đồng nhất về cấu trúc của rạn.

Các loài san hô tạo rạn hoặc san hô hermatypic chỉ được tìm thấy ở những vùng có ánh sáng (độ sâu tối đa 50 m), độ sâu đủ ánh sáng mặt trời cho sự quang hợp. Các polip san hô không quang hợp mà có quan hệ cộng sinh với loại tảo đơn bào có tên zooxanthellae; từ trong các mô của polip san hô, các tế bào tảo thực hiện quang hợp và tạo dinh dưỡng dư thừa mà polip san hô sử dụng. Do quan hệ này, các rạn san hô phát triển nhanh hơn trong các vùng nước trong, nơi nhận được nhiều ánh sáng mặt trời. Quan hệ cộng sinh này giúp cho rạn san hô ở chỗ: nếu không có tảo cộng sinh, san hô sẽ sinh trưởng quá chậm để có thể hình thành các cấu trúc rạn lớn. San hô có thể lấy tối đa 90% dinh dưỡng cho mình từ tảo zooxanthellae cộng sinh.[3]

Tuy người ta có thể thấy san hô sinh trưởng tại hầu như khắp nơi trên một rạn san hô khỏe mạnh, việc mặt rạn phẳng ngày càng cao lên so với mực nước biển dẫn tới hạn chế đáng kể đối với sự tăng trưởng của san hô. Nói chung, chỉ có một số ít các loài san hô cứng có thể mọc tốt trên mặt rạn phẳng, và những loài này không thể phát triển ở trên một độ cao nhất định vì khả năng chịu đựng không cao của các polip đối với việc bị phơi ra trong không khí khi thủy triều xuống. Tất nhiên, một số mặt rạn san hô có thể phát triển cao lên và mang theo khoảng 1 m nước biển ở trên bề mặt, và khi đó sự tăng trưởng của san hô sẽ rất nhanh. Chính sự phát triển hướng lên trên của tảo san hô trên phần bên ngoài của mặt rạn dẫn tới sự nâng cao của bề mặt rạn, bề mặt này dốc thoai thoải về phía bờ biển hoặc phá nước và rất dốc về phía biển. Sự phát triển nhanh của các loại tảo này là kết quả đối với chuyển động của sóng mang các sinh dưỡng vô cơ tới và mang rác thải đi. Hiệu ứng xấu của việc bị phơi ra khi triều xuống phần nào đó được cải thiện bởi các đợt sóng mạnh liên tục đánh vào mép rạn. Tuy nhiên, các rạn trưởng thành ở trong trạng thái cân bằng giữa cả mực nước biển cộng với sóng và tốc độ nâng cao bề mặt của mình, lượng đá vôi thừa được sóng đánh khỏi mép rạn mở rộng rạn theo chiều ngang và lấp các vùng thấp.

Người ta thấy sự phát triển của san hô ở các vùng nước nông bị lộ ra khi triều xuống không cao bằng của san hô ở vùng nước sâu hơn: dốc phía trước mặt rạn, trong phá nước, và dọc theo các kênh rãnh cắt qua mặt rạn. Trong điều kiện nước trong, nước biển nhiều sóng, san hô tạo ra lượng lớn vật liệu xương tạo nên rạn và cấu trúc phức tạp, dẫn tới sự đa dạng sinh học cao của các loài cá và động vật không xương sống trong rạn.