Представители ФП — это растительные организмы, свободно плавающие в поверхностном слое водной толщи пресных и морских водоемов в виде отдельных клеток или колоний. В ФП входит множество групп, различающихся как по внешнему виду, так и по биохимическим свойствам. В структуре клеток ФП, за исключением синезеленых или цианобактерий, имеются хлоропласты — автономные цитоплазматические тельца, в которых полностью реализуются все необходимые условия для фотосинтеза. Внутри хлоропластов находится бесцветная белковая строма (матрикс), в которую погружены ламеллярные системы, содержащие пигменты. Окраска клеток ФП в зависимости от его таксономической принадлежности может быть самой различной. Так синезеленые могут иметь цвет оливково-зеленый, желто-зеленый, розовый, фиолетовый, коричневый, перидинеи — красный, зеленые — насыщенный зеленый цвет. Тело клеток ФП может быть голым или снабженным твёрдой оболочкой. Например, диатомовые имеют твердый панцирь из кремния, некоторые жгутиковые и разножгутиковые — покрыты известковыми (СаСОз) пластинами. Форма клеток и колоний ФП отличается исключительным разнообразием и причудливостью. Панцирь золотистых водорослей снабжен окремненными, шипами, в колониальных диатомовых выделяются формы: нитевидные, лентовидные, звездчатые и другие, перидинеи имеют яйцевидную или шаровидную форму, часто с разнообразными выростами.