Muitas espécies de dinoflagelados são endossimbiontes de antozoários formando as zooxantelas, uma parceria mutualística sem a qual os recifes de corais não existiriam.

Os dinoflagelados são constituintes do plâncton marinho, sendo, portanto autótrofos, não existindo representantes heterótrofos.

Sob condições ambientais ideais, populações de dinoflagelados causam maré vermelha, que por meio de uma típica relação de comensalismo, matam pássaros e peixes.

Muitos dinoflagelados marinhos são dotados de um vacúolo contrátil chamado de púsula, que se abre para o exterior próximo da base do flagelo.

Por meio de bioacumulação, dinoflagelados tóxicos presentes em algas pluricelulares são adquiridos pelos peixes herbívoros que comem essas algas e repassam-nas na cadeia alimentar podendo atingir o homem.