绿藻门物种大致可分为以下几个类型。
绿藻中绝大多数物种都具细胞壁，仅少数物种原生质裸露。细胞壁内层为纤维素，外层为果胶。部分物种的细胞壁在果胶外还有几丁质；少数物种的内壁不是纤维素而是胼胝质组成。细胞壁表面平滑或具颗粒、孔纹、瘤、刺毛等构造，部分物种的细胞壁上还可沉淀石灰质。
大多数绿藻细胞内具1个位于细胞中央或边缘的细胞核。但管状多核体的类型；或有些物种在生殖期间出现多核。细胞核具明显的固定核膜和1至多个核仁。
绿藻具位于原生质体中央且由液泡膜包被的通常较大的液泡。游动的藻体内具小而能活动的液泡，当细胞停止活动萌发时，小液泡汇合成一个大液泡；有些气生藻因生活在缺水环境内从而使其没有大液泡。
绿藻的色素体有轴生星形、片状，侧生的带形、网状、杯状、粒状。每个细胞内色素体的数目有1~2个或多个不等。绿藻色素体所含的色素成分有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素及叶黄素。但有少数物种所含叶绿素被红色素（血红素）遮蔽，因而呈红色，含量多时可使细胞呈红色；多数成熟的合子也含有血红素，能将叶绿素遮蔽；色素成分的比例与高等植物相似。光合作用产物也相同，为淀粉。
大多数绿藻的色素体内含有1个至数个蛋白核。蛋白核是光合作用产物的储蓄场所，与淀粉的合成有密切关系，但也有少数物种不具蛋白核。
绿藻的繁殖方式为无性生殖和有性生殖。无性生殖是通过细胞的二分裂法、营养繁殖和产生孢子的形式进行的，孢子的种类有游孢子、不动孢子、休眠孢子或厚壁孢子。有性生殖方式有多种，包括同配生殖、似配生殖及卵配生殖等方式，一般是在该物种的营养体充分的生长，并储存了一定量的营养物质以后才进行的。
绿藻的生活史可分为以下四种类型。
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