Veliki koraljni greben najveći je svjetski sustav koraljnih grebena, koji se proteže na 2,600 km (1,600 milja) na površini od približno 344,400 četvornih km (133,000 četvornih milja). Sastavljen od gotovo 3,000 pojedinačnih grebena, Veliki koralni greben se ponekad naziva najvećim svjetskim organizmom, ali točnije je najveća svjetska struktura koju su izgradili organizmi. Greben se sastoji od 900 otoka, nastalih kada se pijesak skuplja na vrhu koralja neposredno ispod površine. Greben se nalazi nedaleko od sjeveroistočne obale Australije i lako se može vidjeti iz zraka. Veći dio je zaštićen kao dio morskog parka Great Barrier Reef, a proglašen je ikonom države Queenslanda, susjedne australske države.
Ovaj greben su tisućama godina stvarali koraljni polipi, stacionarni organizmi nalik morskoj anemoni koji nakon smrti ostavljaju tvrdi kostur kalcijevog karbonata. Novi polipi nadovezuju se na stare, stvarajući beskonačan ciklus širenja. Reproducirajući se pupanjem, velike kolonije povezanih koraljnih polipa često su genetski identične i smatraju se jednim organizmom. Koralji povremeno mijenjaju svoju genetiku spolnom reprodukcijom s drugim koraljima iste vrste, što se postiže ispuštanjem sperme u vodu. Širenje kolonije drže pod kontrolom grabežljivci, ograničenje hrane i jake oluje, koje mogu odlomiti velike komade grebena ako su slabo pričvršćeni.
Rast svakog koraljnog polipa je relativno spor – jedan polip može povećati promjer za 1 do 3 cm (0.39 do 1.2 in) godišnje, dok raste okomito za 1 do 25 cm (0.4-12 in) godišnje. Veliki koralni greben, zajedno sa svim ostalim grebenima, raste na stabilnom području epikontinentalnog pojasa isprekidanog malim podmorskim brežuljcima. Oni drže koralje povišenim i daju mu osnovu. Postoje dokazi da neki od skeletnog materijala u sadašnjem grebenu datiraju čak 600,000 godina, iako se smatra da je sadašnja živa struktura grebena stara 6,000 do 8,000 godina, što ga čini jednim od najstarijih organizama na svijetu ako se posmatra kao cjelina .
Koralji zahtijevaju tropsku razinu topline za rast. Zbog toga se smatra da rast koralja nije započeo u tom području sve do prije otprilike 25 milijuna godina, kada se Australija preselila u tropske vode. Od tada, rast je bio isprekidan promjenama temperature okoline i razine mora. Tijekom posljednjeg glacijalnog maksimuma, kada je razina mora bila 200-400 stopa niža nego danas, mnogi dijelovi mjesta sadašnjeg Velikog koraljnog grebena bili bi iznad vode ili vrlo plitki. Za razliku od nekih drugih sustava grebena, Velikom koraljnom grebenu nedostaju atoli, što ga čini izazovnim za proučavanje. Iako je struktura poznata australskim starosjediocima i otočanima Torresovog tjesnaca desetcima tisuća godina, tek 1770. godine greben je otkrio James Cook, čiji je brod pretrpio ogromnu štetu kada se nasukao na greben.
Na nekim mjestima, greben se proteže od površine do 150 m (490 stopa) dubine, ograničen samo nedostatkom sunčeve svjetlosti. Koraljni polipi su cnidari, poput meduza. Koriste ubodne stanice, zvane nematociste, za hvatanje plijena, od planktona do malih riba, i za obranu od grabežljivaca poput morskih zvijezda. Ove nematociste sastoje se od oštre otrovne bodlje koja može ispaliti na metu za samo 600 nanosekundi, postižući ubrzanje od oko pet milijuna G.
Koralji, poput onih koji čine Veliki koraljni greben, imaju blisku simbiozu s algama iz roda Symbiodinium. Ove alge žive izravno na površini koraljnih polipa, dobivajući sigurnost u zamjenu za hranu koju daju koralju fotosintezom. Mnogi koralji dobivaju svoju izrazitu lijepu boju od algi koje ih nastanjuju. Povremeno, zbog stresa od algi, koralji izbace svog simbiotskog partnera, što rezultira privremenim gubitkom boje. Kada se ovaj proces odvija u velikim razmjerima, naziva se izbjeljivanje koralja, zbog gubitka boje koji ga prati. Do masovnog izbjeljivanja koralja došlo je u ljeto 1998., 2002. i 2006. godine, zbog povećanja temperature vode zbog globalnog zatopljenja.
Brojne vrste žive u grebenu, uključujući trideset vrsta kitova, dupina i pliskavica, šest vrsta morskih kornjača, 125 vrsta morskih pasa, raža, klizaljki ili himera, 215 vrsta ptica, 17 vrsta morskih zmija, 1,500 vrsta ribe i više od 400 vrsta koralja. Neke od ovih vrsta su endemične za Veliki koralni greben i ne mogu se naći nigdje drugdje. Velika biološka raznolikost na grebenu učinila je njegove dijelove popularnim ronilačkim mjestima, koje posjećuju najveći podvodni fotografi na svijetu. Ronioci ponekad nose posebna zaštitna odijela kako bi ih zaštitili od opasnih meduza u tom području.
Veliki koralni greben nazivaju jednim od sedam svjetskih čuda prirode. To je vlastiti ekosustav, biološki aktivno mjesto gdje tisuće biljnih i životinjskih vrsta žive u koegzistenciji, trepereći u i izvan složenih struktura koje stvaraju koraljni polipi. Teško je zamisliti podvodni ekosustav tako raznolik u svojim vrstama ili tako fantastičnog izgleda poput Velikog koraljnog grebena. Koraljni grebeni postoje povremeno u suptropskim i tropskim vodama stotinama milijuna godina.
Trenutno, greben je ugrožen klimatskim promjenama, turizmom, onečišćenjem vode i prekomjernim izlovom ključnih vrsta poput divovskog mekušaca Triton. Više temperature narušavaju dragocjenu ravnotežu između koralja i njihovih simbiotskih algi, uzrokujući masovno izbjeljivanje koje se događa mnogo češće nego inače. Otjecanje poljoprivrednog gnojiva s australskih farmi uzrokuje cvjetanje algi, koje upijaju hranjive tvari i ostavljaju malo ostataka za živi koraljni greben i životinje koje ga nastanjuju. Prekomjerni izlov ključnih vrsta uzrokuje da se koraljni grabežljivci poput morske zvijezde trnove zvijezde prebrzo razmnožavaju, a zatim jedu mnogo više živih koralja nego što su mogli u prošlim desetljećima. Očuvanje Velikog koraljnog grebena za Zemlju i buduće generacije zahtijevat će pažljivo upravljanje i očuvanje okoliša.