Algas azuis e cianobactérias dividem muitas características similares e são, portanto, classificadas juntas como membros do filo Cyanophyta -- um filo é uma categoria na taxonomia biológica. Esses organismos fotossintéticos contêm clorofila e preferem habitats aquáticos. Ambos são procariontes, não possuindo membrana nuclear para isolar o núcleo e seu conteúdo genético do resto da célula, e nenhum possui mitocôndria.

As cianobactérias possuem papel-chave na captura de nitrogênio atmosférico (N2) combinando-o com o hidrogênio para formar amônia, nitratos e nitritos. Esses compostos de nitrogênio podem ser biossintetizados em aminoácidos e nucleotídeos que são essenciais na síntese de proteína. Bactérias fixadoras de nitrogênio também vivem no solo e em raízes de legumes, fertilizando o solo.

As células das algas azuis obtêm sua energia e nutrição da fotossíntese. Elas funcionam como fitoplânctons, vivendo em níveis superiores de oceanos, lagos, lagoas e outros corpos aquáticos nos quais penetram radiação solar. As cianobactérias carregam pigmentos verdes da clorofila. Elas também contêm uma forma específica de clorofila, que não é possuída pelas outras bactérias fotossintéticas, a clorofila a.

As cianobactérias formam um limo de algas em penhascos úmidos, lagos ou lagoas com solos ricos em matéria orgânica. Algumas preferem água doce, enquanto outras são residentes de água salgada. Onde quer que vivam, as cianobactérias são responsáveis pela coloração azul-esverdeada dos corpos aquáticos. O Mar Vermelho no Oriente Médio é uma exceção. Ele possui sua coloração avermelhada devido a uma variedade de cianobactérias que contêm um pigmento vermelho que mascara a clorofila azul-esverdeada. Muitas espécies vivem no solo e utilizam sua habilidade de fixar nitrogênio ao enriquecê-lo nesse processo.