藻类植物细胞含有各式各样的色素,而不同的色素组成标志着进化的不同方向,是分门的主要依据。 但所有的藻类都含有叶绿素a和光合作用系统Ⅱ并能利用水作为氢的供体,在光合作用中释放出氧气。现在大气中的游离氧气主要是光合作用的产物,其中大半是藻类所产生。藻类的色素主要有4类:叶绿素、藻胆蛋白、胡萝卜素和叶黄素,其中除叶绿素a以外,β-胡萝卜素也普遍存在于各种藻类,只是在隐藻门数量较少而已。此外,蓝藻门、红藻门、和隐藻门还含有藻胆蛋白,隐藻门、甲藻门、黄藻门、金藻门、硅藻门和褐藻门含有叶绿素c,原绿藻门、屁藻门、绿藻门和轮藻门含有叶绿素b,在红藻门有的种类则含有叶绿素d。少数藻类在演化过程中营腐生或寄生生活,逐渐失掉叶绿素,成为没有色素的藻类。