Dinoflagellaatit ovat suuri ja monimuotoinen ryhmä lippulohkoisia alkueläimiä, jotka elävät sekä planktonina että kiinteästi kiinnittyneinä. Noin puolet niistä on fotosynteettisiä, mutta monilla lajeilla esiintyy myös mikso- tai sekaretkeisyyttä eli kykyä yhdistää fotosynteesi ja saalistaminen. Loput ovat enimmäkseen heterotrofisia muiden alkueläinten saalistajia. Fotosynteettisiä dinoflagellaatteja kutsutaan joskus vapaasti "leviksi" ja petoeläimiä kutsutaan joskus vapaasti "alkueläimiksi".

Dinoflagellaattien morfologia vaihtelee laajasti. Useimmilla on kaksi lippua: yksi solun poikki kulkeva ja toinen pituussuunnassa, mikä antaa niille karakteristisen pyörivän liikkeen. Monilla lajeilla on soluseinämä, theca, joka koostuu paksuista selluloosipaloista; näitä kutsutaan usein "varustelluiksi" (thecate) dinoflagellaaateiksi, kun taas toiset ovat "varustamattomia" (athecate). Usein esiintyy myös lepokystien (resting cysts) muodostusta, joka mahdollistaa selviytymisen epäsuotuisissa oloissa ja edistää lajin leviäminen sedimentin kautta.

Elämäntavat ja lisääntyminen vaihtelevat. Useimmat lisääntyvät suvuttomasti jakautumalla, mutta monet lajit kykenevät myös sukusolujen väliseen lisääntymiseen ja sukupolvenvaihdoksiin, joiden seurauksena syntyy kestomuotoisia kystejä. Mixotrofit voivat saalistaa pieniä organismeja tai absorboida ravinteita, ja jotkut lajit ovat erikoistuneet loisimaan muissa eliöissä.

Dinoflagellaattien järjestelmällinen asema on monimutkainen: eri kirjoittajat ovat luokitelleet ne järjestykseen, luokkaan ja heimoon, ja niiden sukulaisuussuhteita tutkitaan aktiivisesti molekyylifilogenetiikan menetelmin. Taksonomisia muutoksia tehdään edelleen, kun uusia lajeja kuvataan ja geenitutkimus selventää ryhmien välisiä suhteita.

Useimmat ovat meriplanktonia, mutta niitä esiintyy myös makean veden elinympäristöissä. Niiden populaatiot jakautuvat lämpötilan, suolapitoisuuden tai syvyyden mukaan, ja paikalliset olosuhteet (ravinteet, valo, veden liike) vaikuttavat voimakkaasti esiintymiseen. Ryhmään kuuluu monia symbionttilajeja, kuten korallien ja joidenkin muiden merieläinten kanssa elävät yhteiselämässä toimivat dinoflagellaatit, sekä useita bioluminesenssilajeja, jotka tuottavat valoa ärsytyksen yhteydessä.

Ekologisesti dinoflagellaatit ovat tärkeitä primaarituottajia erityisesti lämpimissä, ravinteikkaissa merialueissa ja koralliriutoilla. Ne osallistuvat hiilen ja ravinteiden kierrossa ja muodostavat pohjan monille ravintoverkoille. Toisaalta jotkin lajit voivat aiheuttaa haitallisia kukintoja (Harmful Algal Blooms, HABs), joita yleisesti kutsutaan esimerkiksi "punaisiksi laineiksi" (red tides). Näihin liittyy usein myrkkyjen, kuten saxitoksiinien ja brevetoksiin, tuotanto, mikä voi johtaa äkillisiin kalo- ja äyriäiskuolemiin sekä ihmisten sairas­tumisiin (esim. myrkylliset simpukkeet ja sivuvaikutukset kalastukseen ja matkailuun). Suuret kukinnot voivat lisäksi kuluttaa veden happitason loppuun hajotessaan, mikä aiheuttaa hypoksiaa ja kudosvaurioita ekosysteemeissä.

Haitallisten kukintojen seuranta ja tutkimus ovat siksi tärkeitä vesiekosysteemien ja ihmisten terveyden kannalta. Nykyisin käytetään sekä perinteistä mikroskopiaa että molekyylibiologisia menetelmiä (DNA-pohjaiset tunnistusmenetelmät) laji­tunnistukseen ja esiintymisen ennustamiseen. Ilmastomuutoksella, meren lämpenemisellä ja rantavyöhykkeen ravinnekuormituksella on vaikutuksia dinoflagellaattien levinneisyyteen ja kukintojen esiintymistiheyteen.

Dinoflagellaattien lajisto on laaja ja osin huonosti tunnettu. Tällä hetkellä on kuvattu noin 1 555 lajia vapaasti eläviä merten dinoflagellaatteja. Viimeisimpien arvioiden mukaan eläviä dinoflagellaattilajeja on yhteensä 2 294, mukaan luettuina meressä, makeassa vedessä ja loisissa elävät dinoflagellaatit. Uusia lajeja löydetään edelleen, ja ryhmän monimuotoisuus tekee siitä aktiivisen tutkimuskentän taksonomiassa, ekologisessa tutkimuksessa ja vesienhoidossa.