绿藻具有光合色素，典型的绿藻细胞可活动或不能活动。细胞中央具有液泡，色素分布在质体中，质体形状随种类不同而有所变化。细胞壁由两层纤维素和果胶质组成。活性污泥中常见的绿藻有小球藻和水绵。
绿藻门(Chlorophyta)成员，约6，700种。光合色素（叶绿素a和b、胡萝卜素、叶黄素）的比例与种子植物和其他高等植物相似。典型的绿藻细胞可活动或不能活动。具有一中央液泡，色素在质体中，质体形状因种类而异。细胞壁由两层纤维素和果胶质组成。食物以淀粉的形式储存于质体内的蛋白核中。
绿藻植物的细胞与高等植物相似，也有细胞核和叶绿体，有相似的色素、贮藏养分及细胞壁的成分。色素中以叶绿素a和b最多，还有叶黄素和胡萝卜素，故呈绿色。叶绿体内有一至数个淀粉核。细胞壁的成分主要是纤维素。游动细胞有2或4条等长的顶生的尾鞭型的鞭毛。绿藻的体型多种多样，有单细胞、群体、丝状体或叶状体。
几乎所有的绿藻都拥有叶绿体，它们含有使得它们带有亮绿色颜色的叶绿素a和b（和胡萝卜素与叶黄素等补助色素一起），以及成堆的类囊体。所有绿藻都有线粒体。若有鞭毛的话，一般则都是由微管的十字状系统来支撑着，但在较高级的植物和轮藻门中并没有鞭毛，鞭毛是用来移动生物体。
绿藻多见於淡水，常附著於沉水的岩石和木头，或漂浮在死水表面也有生活於土壤或海水中的种类，浮游种类是水生动物的食物或氧的来源。
绿藻的叶绿体被两层细胞膜包围着，所以有猜测说它们可能是直接由蓝菌的内共生而得来的。部份蓝菌有类似的色素沉着，但这似乎出现不只一次，而绿藻的叶绿体也不再被认为和此类型的关系相近。相对地，绿藻可能和红藻有着相同的祖先。
