Embora às vezes sejam chamadas de "algas verdes azuladas", as cianobactérias não são plantas e são procariotas, enquanto as algas verdes são plantas e eucariotas. Ambos os tipos de organismos obtêm sua energia da fotossíntese, mas as cianobactérias não têm núcleo envolto por membrana, cuja falta é uma característica estrutural dos procariotos. Ao contrário das algas verdes, as cianobactérias não contêm cloroplastos.
As algas verdes possuem um núcleo que é envolvido por uma membrana, característica que as classifica como eucariotos. As células de algas verdes também são significativamente maiores que as células procariotas. Como as plantas terrestres, as algas verdes possuem cloroplastos, mas não têm tecidos diferenciados que lhes permitiriam se adaptar à vida terrestre e devem viver e se reproduzir na água.
Embora não sejam plantas, as cianobactérias contêm clorofila e muitas são fototróficas oxigenadas que pertencem a uma classe de bactérias que podem produzir seu próprio alimento por meio da fotossíntese. Suas células não têm compartimentos internos e são preenchidas com pigmentos fotossintéticos. Algumas espécies de cianobactérias são capazes de crescer no escuro usando sacarose e glicose como fonte de energia e carbono.
Alguns dos fósseis mais antigos são de colônias interconectadas de cianobactérias e são geralmente reconhecidos como tendo desempenhado um papel crítico na evolução da vida terrestre dependente de oxigênio. Conhecida por ser altamente tolerante a condições extremas, as cianobactérias foram os primeiros fototróficos produtores de oxigênio a evoluir na Terra e ajudaram a transformar um ambiente anóxico em um suporte de organismos que requerem oxigênio para a respiração.
