Viele Dinoflagellaten besitzen komplexe, der Verteidigung oder dem Beutererwerb dienende Organellen, die Extrusomen, Trichozysten, Mucocysten oder Nematocysten genannt werden (genauso benannt, aber nicht homolog zu den Nematocysten der Nesseltiere). Bei Polykrikos kofoidii wurden die Nematocysten im Detail untersucht. Dinoflagellaten der Gymnodiniales besitzt harpunen-artige Nematocysten, die der räuberischen Ernährung dienen. Sie arbeiten quasi im Tandem mit einem weiteren, Taeniocyste genannten, Organell, mit dem sie einen morphologisch verbundenen Komplex bilden. Die Taeniocysten bilden dabei eine weitere Art von Extrusomen. Die Nematocysten bestehen aus einer quergestreiften Kapsel, die im Zellinneren liegt und durch eine deckelartige Struktur (Operculum) außen aus der Zellhülle hervorragt. Im Inneren der quer gestreiften Kapsel liegt ein aufgerollter Faden, an dessen Vorderende ein verstärkte, stilett-artige Spitze sitzt. Die Nematocysten feuern, indem der Deckel abgeworfen wird und der Faden mit der Spitze, unter hohem Druck, herausgeschleudert wird. Auslösend dafür könnte entweder, wie bei den Nematocysten der Nesseltiere, erhöhter osmotischer Druck sein, oder die Kapselwand wird muskelartig kontrahiert. Bei anderen Dinoflagellaten-Arten sitzt anstelle eines Stiletts eine hohle nadelartige Spitze an, die in Art einen Injektionsnadel ein Toxin appliziert. Bei Nematodinium sitzt innerhalb der Kapsel noch ein Ring von Unterkapseln, die den Vortrieb des Stiletts weiter verstärken. Die Nematocysten der Dinoflagellaten gehören zu den komplexesten Organellen überhaupt.