Les récifs coralliens d'eau froide ou récif corallien d'eau profonde vivent dans un environnement marin plus profond et plus sombre, que celui des récifs coralliens de surface, à partir de 300 mètres, où les températures peuvent atteindre 4 °C. Ce sont des cnidaires madréporiques, le plus souvent des coraux durs, mais incluent aussi certains coraux noirs et quelques coraux mous, y compris les gorgones. Ils forment, comme ceux de surface, un véritable écosystème.
À la différence des coraux d'eaux chaudes, ces coraux ne dépendent pas de la zooxanthelle ; ils peuvent donc aisément se développer en eaux profondes. Des agrégations de plusieurs kilomètres de corail Lophelia se trouvent par exemple un peu partout dans le monde, mais beaucoup d'autres espèces d'eaux froides contribuent à l'élaboration de récifs profonds.
Bien qu'il existe presque autant d'espèces de coraux en eau profonde que d'espèces de surface, seules quelques espèces d'eau profonde sont capables de développer des récifs. Les coraux forment des agrégations appelées plaque, monticule, massif, taillis ou bosquet. Ces agrégations sont souvent désignés comme des « récifs », mais diffèrent structurellement et fonctionnellement. En effet, à l'origine le mot « récif » désigne une structure “rocheuse” à fleur d’eau d'origine biologique ou non, mais dans le cadre de la vulgarisation de cet écosystème, la dénomination "récif corallien d'eau froide" est largement répandue.
Les câbles sous-marins et des méthodes de pêche comme le chalutage de fond ont tendance à casser les coraux isolés et détruisent les récifs. Les récifs coralliens d'eau froide sont protégés par l'United Kingdom Biodiversity Action Plan de la convention sur la diversité biologique.
Les récifs coralliens d'eau froide sont énigmatiques, parce qu'ils construisent également leurs récifs dans les eaux sombres et fraîches des hautes latitudes, comme sur le plateau continental de la Norvège. Ils ont été découverts par des pêcheurs il y a environ 250 ans, ce qui a suscité l'intérêt des scientifiques. Ces premiers scientifiques ne savaient pas comment ces récifs pouvaient vivre dans les conditions apparemment stériles et sombres des latitudes septentrionales. Il a fallu attendre que le développement technologique permette à un sous-marin habité d'atteindre une profondeur suffisante, pour que les scientifiques commencent à comprendre ces organismes. Le travail de pionnier de Wilson (1979) a permis la découverte d'une colonie sur la rive Porcupine, au large de l'Irlande. La première vidéo d'un grand récif coralliens d'eau profonde a été obtenu en juillet 1982, quand le compagnie pétrolière norvégienne Statoil a trouvé sur 15 mètres de hauteur et 50 mètres de large, un récif à 280 mètres de profondeur près de l'île Fugloy, au nord du cercle polaire, au large de la Norvège du Nord.
Au cours de leur enquête sur le récif Fugloy, Hovland et Mortensen ont également trouvé des pockmarks, des cratères dans les grands fonds résultant de la libération de gaz ou de liquide, près du récif. Depuis lors, des centaines de récifs coralliens ont été cartographiés et étudiés. Environ 60% des récifs vivent à côté ou à l'intérieur des pockmarks. Étant donné que ces cratères sont formés par l'expulsion des liquides et des gaz (notamment le méthane), plusieurs scientifiques émettent l'hypothèse qu'il y a peut-être un lien entre l'existence des récifs coralliens en eau profonde et de nutriments par infiltration (hydrocarbures légers, tels que le méthane, d'éthane et de propane) à travers le plancher océanique. Cette hypothèse est appelée «théorie hydraulique» pour les récifs coralliens d'eau profonde.
Les communautés de Lophelia abrite une vie marine diverse, tels que des éponges, des vers polychètes, des mollusques, des crustacés, des ophiures, des étoiles de mer, des oursins, bryozoaires, les araignées de mer, des poissons et de nombreuses autres espèces de vertébrés et d'invertébrés.
Le premier colloque international pour les coraux d'eau profonde a eu lieu à Halifax, au Canada en 2000. Le symposium a examiné tous les aspects des coraux d'eau profonde, y compris les méthodes de protection.