綠藻具有光合色素，典型的綠藻細胞可活動或不能活動。細胞中央具有液泡，色素分布在質體中，質體形狀隨種類不同而有所變化。細胞壁由兩層纖維素和果膠質組成。活性污泥中常見的綠藻有小球藻和水綿。綠藻植物的細胞與高等植物相似，也有細胞核和葉綠體，有相似的色素、貯藏養(yǎng)分及細胞壁的成分。色素中以葉綠素a和b最多，還有葉黃素和胡蘿卜素，故呈綠色。葉綠體內有一至數個淀粉核。細胞壁的成分主要是纖維素。游動細胞有2或4條等長的頂生的尾鞭型的鞭毛。綠藻的體型多種多樣，有單細胞、群體、絲狀體或葉狀體。幾乎所有的綠藻都擁有葉綠體，它們含有使得它們帶有亮綠色顏色的葉綠素a和b（和胡蘿卜素與葉黃素等補助色素一起），以及成堆的類囊體。所有綠藻都有線粒體。若有鞭毛的話，一般則都是由微管的十字狀系統(tǒng)來支撐著，但在較高級的植物和輪藻門中并沒有鞭毛，鞭毛是用來移動生物體。