Pulau Cemara Kecil merupakan salah satu pulau yang dijadikan tujuan wisata di Kepulauan Karimunjawa. Terumbu karang merupakan ekosistem pesisir yang memiliki produktivitas tinggi. Nitrat merupakan  nutrien sebagai salah satu faktor penentu terpeliharanya produktivitas perairan. Penelitian ini mempelajari perbedaan jumlah sel zooxanthellae yang berpengaruh terhadap nilai produktivitas primernya dan kandungan nitrat yang diserap terhadap perbedaan kedalaman. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui perbedaan produktivitas primer bersih (NPP) ekosistem terumbu karang, kandungan nitrat dan densitas zooxanthellae pada kedalaman 1 meter dan 5 meter. Penelitian ini dilaksanakan di Pulau Cemara Kecil pada bulan Maret 2018 dengan metode deskriptif. Hasil penelitian yang diperoleh jenis karang yang dominan adalah Acropora sp. (26,58%) dan Porites sp (40,38%) dengan tutupan karang hidup pada kedalaman 1 meter (70,5%) kategori baik, kedalaman 5 meter (76,83%) kategori sangat baik. Terdapat perbedaan yang signifikan (sig.) pada densitas zooxanthellae (sig = 0,02) dan NPP (sig = 0,01) di kedalaman 1 meter dan 5 meter pada kedua jenis karang. Perbedaan yang kurang signifikan pada konsentrasi nitrat (sig = 0,395) pada kedua kedalaman. Nilai densitas Zooxanthellae dan NPP lebih tinggi pada kedalaman 1 meter dibandingkan kedalaman 5 meter. Kedalaman mempengaruhi jumlah sel zooxanthellae pada karang sehingga akan berpengaruh terhadap produktivitas primer yang dihasilkan. Penyerapan kandungan nitrat oleh zooxanthellae berbeda dipengaruhi oleh faktor fisika kimia lingkungan. Pulau Cemara Kecil is one of the island used as a tourist destination in Karimunjawa. Coral reef are coastal ecosystems that have high productivity. Nitrate is a nutrient as a determining factor for the preservation of marine productivity, nutrients becomes an important factor. This research will study the differences in zooxanthellae cells that effected on their primary productivity value and nitrate absorbed by the depth difference. The purpose of this research is to know the differences of coral reef Net Primary Productivity (NPP), nitrate concentration and density of zooxanthellae at depth of 1 meter and 5 meter. This study was conducted in Cemara Kecil Island on March 2018, with descriptive method. The research results obtained are the dominant species of coral Acropora sp. (26,58%) and Porites sp. (40,38%) with living coral cover at a depth of 1 meter (70,5%) categories are good, the depth of 5 meter (76,83%) categories are very good. There is a significant difference (sig) on the density of zooxanthellae (sig = 0,03) and NPP (sig = 0,01) at a depth of 1 meter and 5 meters on both types of coral. Less significant differences in the concentration of nitrates (sig = 0,395) on both the depth. Zooxanthellae densities values higher than NPP at a depth of 1 meter compared to a depth of 5 meters. Depth affect the density of zooxanthellae  on corals so influential is also against the resulting primary productivity. Absorption of different content of nitrate by zooxanthellae are influenced b factors of chemical – physics environment.