 不同藻類之間，其形態、大小、色彩變化多端，無奇不有。有的是數個細胞聚成粘合群體，或形成絲狀、管狀、網狀、膜狀、囊狀、有的較為精緻、複雜，如馬尾藻具有類似「根」、「莖」、「葉」之構造，還有「氣囊」之分化，以協助藻體在水深數公尺下能向上直立生長，以接受較多陽光。不管形態如何變化，這些藻類的內部組織大多由形態相仿的細胞所構成，只具簡單之分工能力，而無真正的根、莖、葉。
藻類的分類，主要根據其所含色素種類、儲藏物質、細胞壁成分、鞭毛數目、鞭毛位置、細胞構造、藻體生長型式、分枝型式、固著器、孢子囊種類、果胞枝和囊果等特徵而來。 |
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| 以下為藍藻植物門（Cyanophyta）、綠藻植物門（Chlorophyta）、褐藻植物門（Phaeophyta）及紅藻植物門（Rhodophyta）的主要特徵與區別： |
| 植物門 |
色素 |
光合
產物 |
細胞壁 |
鞭毛 |
細胞核 |
體制 |
附註 |
| 綠藻植物門 |
葉綠素a、b，αβ-胡蘿蔔素、葉黃素 |
澱粉 |
纖維素 |
2根
等長
前端 |
有 |
單細胞
群體或
多細胞 |
廣分佈， 水陸皆有，全世界海產綠藻約有1200種。 |
| 褐藻植物門 |
葉綠素a、c，藻褐素、β-胡蘿蔔素、
葉黃素 |
褐藻澱粉 甘露醇 |
纖維素、 褐藻膠 |
2根
不等長
側生或無 |
有 |
多細胞 |
99.7％海產，全世界約有2000種。 |
| 紅藻植物門 |
葉綠素a、d，藻紅素、藻藍素、αβ-胡蘿蔔素 |
紅藻澱粉 |
纖維素
紅藻膠 或石灰質 |
無 |
有 |
多細胞 |
98％海產，全世界約有6000種。 |
| 藍藻植物門 |
葉綠素a、藻藍素、藻紅素、β-胡蘿蔔素、葉黃素 |
肝醣、藍藻澱粉 |
醣蛋白
纖維素 |
無 |
無 |
單細胞
群體 |
大多淡水（75％）、
少數海產 |
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| 在過去的生物分類中，只有三界，即動物界、植物界及菌類界，這些海藻因為有細胞壁及葉綠素可以行光合作用而歸在植物界中。但目前在生物分類上，已改分為五界，其中包括：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界及動物界，而海藻則因無維管束組織而抽離植物界，改為橫跨原核生物界及原生生物界兩界，其中藍藻在原核生物界，綠藻、紅藻及褐藻則改在原生生物界。 |
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