Gambaran sebelum dan sesudah terjadinya pemutihan pada karang (theoceanagency.org)
Ketika suhu air laut mengalami kenaikan atau penurunan diluar batas optimum terumbu karang, hubungan antara terumbu karang dan zooxanthellae menjadi terganggu. Terumbu karang akan mengeluarkan zooxanthellae saat mencapai keadaan stres. Hal ini menyebabkan warna asli terumbu karang yang cenderung putih terlihat sehingga peristiwa ini disebut pemutihan terumbu karang (coral reefs bleaching). Tidak hanya dipengaruhi oleh suhu lautan yang ekstrim, kejadian berupa peningkatan sedimentasi, salinitas dalam kondisi ekstrim, tumpahan minyak, polusi, oksigen rendah, serta penyakit juga sangat berpengaruh pada kondisi terumbu karang.
Terumbu karang yang ditinggal zooxanthellae akan kesulitan menyerap secara maksimal makanan yang dibutuhkan, proses fotosintesis juga menjadi terbatas. Jika keadaan segera membaik dan kembali pada kondisi normal maka terumbu karang kemungkinan dapat kembali pulih. Namun jika keadaan berlanjut maka terumbu karang yang mengalami pemutihan perlahan-lahan akan mati. Kematian ini terjadi pada fenomena pemutihan karang ekstrim seperti di Australia utamanya Great Barrier Reef. Dilansir dari survei yang dilakukan oleh Australian Institute of Marine Science hingga bulan Juni 2016, pemutihan terumbu karang menyebabkan setidaknya 22% populasi terumbu karang di Great Barrier Reef mengalami kematian.