Anche se a volte vengono chiamate "alghe blu-verdi", i cianobatteri non sono piante e sono procarioti, mentre le alghe verdi sono piante e sono eucarioti. Entrambi i tipi di organismi ottengono la loro energia dalla fotosintesi, ma i cianobatteri non hanno un nucleo circondato da membrane, la cui mancanza è una caratteristica strutturale dei procarioti. A differenza delle alghe verdi, i cianobatteri non contengono cloroplasti.
Le alghe verdi possiedono un nucleo racchiuso in una membrana, una caratteristica che li classifica come eucarioti. Le cellule di alghe verdi sono anche significativamente più grandi delle cellule dei procarioti. Come le piante terrestri, le alghe verdi possiedono i cloroplasti, ma non hanno i tessuti differenziati che consentirebbero loro di adattarsi alla vita sulla terra e devono vivere e riprodursi nell'acqua.
Sebbene non siano piante, i cianobatteri contengono clorofilla e molti sono fototropi ossigenati che appartengono a una classe di batteri in grado di produrre il proprio cibo attraverso la fotosintesi. Le loro cellule non hanno compartimenti interni e sono pieni di pigmenti fotosintetici. Alcune specie di cianobatteri sono in grado di crescere al buio utilizzando saccarosio e glucosio come fonte di energia e carbonio.
Alcuni dei più antichi fossili sono colonie interconnesse di cianobatteri e sono generalmente riconosciuti come aventi un ruolo fondamentale nell'evoluzione della vita terrestre dipendente dall'ossigeno. Conosciuto per essere altamente tollerante di condizioni estreme, i cianobatteri sono stati i primi fototrofi che producono ossigeno a evolversi sulla Terra e hanno contribuito a trasformare un ambiente anossico in un supporto di organismi che richiedono ossigeno per la respirazione.
