Существуют разнообразные типы клеток водорослей. Их выделяют по форме (шаровидные, цилиндрические и т. д.), функциям (половые, вегетативные, способные и не способные к фотосинтезу и др.), расположению (интеркалярные, базальные, апикальные и др.) и пр. Но наиболее принципиальным в наши дни считается классифицирование клеток по особенностям их тонкого строения, обнаруживаемого с помощью электронного микроскопа. С этой точки, зрения различают прежде всего клетки, содержащие типичные ядра, т. е. ядра, окруженные ядерными оболочками (мембранами), и клетки, не имеющие типичных ядер, окруженных ядерными оболочками. В первом случае говорят об эукариотическом строении клетки, во втором - о прокариотическом (см. раздел 8.5).
Прокариотическое строение клетки имеют бактерии, синезеленые водоросли (Cyanophyta) и первичные зеленые водоросли (Prochlorophyta), эукариотическое - представители всех других отделов водорослей, а также грибы, высшие растения и животные. Выделяют также и мезокариотические организмы, клетки которых имеют черты, характерные как для эукариотических, так и прокариотических клеток. Однако все мезокариотические организмы (к ним относят водоросли из отдела Dirrophyta) имеют ядра, окруженные ядерными оболочками, поэтому их целесообразно рассматривать среди эукариот.