Un nematocista spesso contiene veleno e la sua funzione è catturare la preda e difendere i nemici. È una minuscola capsula sferica o allungata prodotta esclusivamente dai membri del phylum Cnidaria, che comprende coralli, meduse e anemoni di mare. Esistono almeno 25 tipi noti di nematocisti a partire dal 2014.
Ogni nematocisti è prodotto da una cellula chiamata cnidoblasto e costituita da un filo spinato arrotolato. Questo thread contiene il veleno usato per catturare la preda e allontanare i nemici. Quando la capsula viene stimolata da stimoli chimici o meccanici, una struttura a coperchio si apre dalla sommità della capsula e il filo si muove in modo esplosivo in un movimento di torsione. Mentre la rotazione e l'eversione continuano, i barbe agiscono come un trapano, prima penetrando nell'oggetto estraneo e quindi tirando il filo nell'oggetto. Se il veleno è già stato prodotto, scorre rapidamente attraverso il filo cavo e penetra nei tessuti della preda per paralizzarlo.
Dopo l'eversione, il filo si stacca dalla nematocisti. Alcuni fili intrappolano anche la vittima avvolgendoli attorno a loro. L'effetto pungente di alcuni nematocisti, come quelli prodotti da alcune specie di meduse, può essere estremamente doloroso e può provocare shock, paralisi o persino la morte.