衣藻等较为原始的绿藻是单细胞植物，有眼点和两条鞭毛，能够运动，以营养细胞进行繁殖。地质历史时期这类原始性的绿藻发展出了更高级的绿藻和其它藻类。 绿藻广泛分布在流动比较缓慢而且水深较浅的淡水水域里，海洋中只有少数的种类。也有一些绿藻生活在土块表面和树皮上，还有的与真菌共生形成地衣。有些绿藻甚至可以与动物共生，例如，绿水螅之所以呈现绿色，就是因为它与单细胞的绿藻共生的结果。
绿藻的形态结构多种多样。衣藻、原球藻、绿球藻等是单细胞的，水绵、栅列藻、空球藻、水网藻、团藻等是多细胞群体，石莼、浒苔等较为高等的绿藻由细胞群形成片状或管状。有的绿藻藻体一个细胞里有多个细胞核，例如管藻；还有的多细胞绿藻细胞之间在外形上已经有了初步的分化，例如轮藻有轮生的分枝。 绿藻种类繁多，分布广阔，而且繁殖率快，它们构成了地球上各种水域中主要的初级产生者。它们利用阳光和水中的无机营养成分，以光合作用将二氧化碳合成为有机物，为整个水生态系统的能量流动和物质循环起到了重要的作用。 绿藻的光合色素和光合片层的结构蛋白与高等植物的一样，因此科学家认为高等植物起源于绿藻。
金藻和硅藻的藻体颜色呈黄色至金棕色，这是因为它们载色体内虽然含有叶绿素a，但是更含有β-胡萝卜素和类似于叶黄素的藻黄素，而且后两种色素的含量较大，因此使藻体颜色偏黄。 金藻包括的种类也相当多，有的是单细胞，有的是分化不深的细胞群体。有些种类有鞭毛，有些则没有。
硅藻的细胞壁含有硅质，整个细胞形状象小盒子一样，通常由两片盖在一起的壳片组成。壳片上有硅质沉积，并且形成各种花纹。硅藻种类繁多，但都是单细胞的浮游植物或底栖植物。硅藻的繁殖率很高，光合作用能力也很强，因此它们是水域、尤其是海洋中的重要生产者。海洋硅藻的繁殖有明显的季节性差异。此外，由于硅藻壳含有大量不能溶解或不能被取食者消化的硅酸钙、二氧化硅等硅质物，它们死亡后遗留在海底的藻壳大量堆积后就能够构成硅藻土。
红藻的藻体有的是丝状，有的是片状，有的是树枝状。它们绝大多数都生活在海里，细胞有较为坚固的细胞壁，其中纤维素成分较多，细胞群体有胶质包裹。红藻的细胞内有载色体，其中含有叶绿素a和b，还有α胡萝卜素、叶黄素以及大量的藻红素。这些色素在不同红藻中的不同含量组合使得藻体呈现紫色、紫红色或红色。其中，藻红素是红藻所特有的。我们经常食用的紫菜以及制造琼脂所需要的石花菜都属于红藻类。 褐藻都是海生藻类，有1500多种，它们的个体都是大型的或较大型的，例如人类经常食用的海带长度一般可长到2至4米，巨藻群则被形象地称为“海中森林”，而马尾藻聚生的海区构成马尾藻海，船只航行都不得不避开它。 褐藻体内含有较多的叶黄素，使得藻体呈棕黄色，因此褐藻又称为棕藻。
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