Bien qu'elles soient parfois appelées « algues bleu-vert », les cyanobactéries ne sont pas des plantes et sont des procaryotes, tandis que les algues vertes sont des plantes et sont des eucaryotes. Les deux types d'organismes tirent leur énergie de la photosynthèse, mais les cyanobactéries n'ont pas de noyau entouré d'une membrane, dont l'absence est une caractéristique structurelle des procaryotes. Contrairement aux algues vertes, les cyanobactéries ne contiennent pas de chloroplastes.
Les algues vertes possèdent un noyau enfermé dans une membrane, une caractéristique qui les classe parmi les eucaryotes. Les cellules d'algues vertes sont également significativement plus grandes que les cellules procaryotes. Comme les plantes terrestres, les algues vertes possèdent des chloroplastes, mais elles n'ont pas les tissus différenciés qui leur permettraient de s'adapter à la vie sur terre et elles doivent vivre et se reproduire dans l'eau.
Bien qu'elles ne soient pas des plantes, les cyanobactéries contiennent de la chlorophylle, et nombre d'entre elles sont des phototrophes oxygénés appartenant à une classe de bactéries capables de produire leur propre nourriture par photosynthèse. Leurs cellules n'ont pas de compartiments intérieurs et sont remplies de pigments photosynthétiques. Certaines espèces de cyanobactéries sont capables de se développer dans l'obscurité en utilisant du saccharose et du glucose comme source d'énergie et de carbone.
Certains des fossiles les plus anciens sont des colonies interconnectées de cyanobactéries et sont généralement reconnus comme ayant joué un rôle essentiel dans l'évolution de la vie terrestre dépendante de l'oxygène. Connues pour être très tolérantes aux conditions extrêmes, les cyanobactéries ont été les premières phototrophes productrices d'oxygène à évoluer sur Terre et ont contribué à transformer un environnement anoxique en un environnement favorable aux organismes qui ont besoin d'oxygène pour respirer.
