Vì vi tảo phải chịu những thay đổi tương đối nhanh và rộng của ánh sáng xung quanh nên chúng có một khả năng thích nghi đáng kể với sự thay đổi này.
Ảnh hưởng của ánh sáng lên thành phần sinh hoá của hoạt động quang hợp ở vi tảo được điều khiển bởi quá trình quang thích nghi (photoacclimation hay photoadaptation) (Carvalho et al., 2011).
Khuynh hướng phổ biến của tế bào đáp ứng với sự giảm cường độ ánh sáng là tăng hàm lượng diệp lục tố a và các sắc tố phụ hấp thu ánh sáng khác (như: diệp lục tố b, diệp lục tố c, phycobiliprotein và các carotenoid). Ở một hướng khác, để đáp ứng với cường độ ánh sáng cao, hàm lượng diệp lục tố a và các sắc tố liên quan trực tiếp vào quá trình quang hợp giảm, trong khi các carotenoid thứ cấp (như: zeaxanthin, β-carotene, astaxanthin) đóng vai trò như tác nhân bảo vệ lại tăng. Các carotenoid này thường tập trung lại trong các cấu trúc đặc biệt như plastoglobulin hay plastid (Ben-Amotz et al., 1982) hoặc trong các thể lipid của tế bào chất (Vechtel et al., 1992), do đó thực hiện vai trò của chúng trong sự ngăn cản năng lượng ánh sáng qúa mức tới được bộ máy quang hợp. Sự tập trung carotenoid, thông thường có thể là kết quả của sự luân phiên dòng carbon và nitrogen bên trong tế bào dưới điều kiện stress.
Cường độ ánh sáng cao có khuynh hướng tăng cường tạo polysacharide trong tế bào vi tảo. Friedman et al. (1991) đã nhận thấy rằng hàm lượng polysacharide trong nuôi cấy Porphyridium sp. và Porphyridium aerugineum khi tăng cường độ ánh sáng từ 75 đến 300 μmol photon mP -2 P .sP -1 P (Qiang Hu, 2004),.
Theo Berner et al., 1989, tuỳ thuộc loài vi tảo mà thời gian cần thiết để hoàn thiện những thay đổi về sắc tố sẽ khác nhau, từ vài giờ đến vài ngày. Sự giảm nhanh hàm lượng diệp lục tố trong tế bào sau khi chuyển từ ánh sáng thấp sang ánh sáng cao được xác định bằng sự nhạt màu của sắc tố trong phân bào, chứ không phải ghi nhận từ sự phá huỷ sắc tố hoạt động. Ngược lại, quá trình quang thích nghi chậm hơn khi chuyển từ ánh sáng cao sang ánh sáng thấp thực tế là do sự nhạt màu sắc tố
là kết quả của hoạt động phân chia tế bào theo hướng nguợc với quang thích nghi trực tiếp (theo hướng tăng sắc tố tế bào) (Fisher et al., 1996). Vì thế, tế bào được chuyển từ ánh sáng cao sang ánh sáng thấp đạt đến giai đoạn ổn định của diệp lục tố được xem như chậm hơn hướng quang thích nghi ngược lại.