• Là một nhóm vi khuẩn nhân sơ, Gram âm, có khả năng quang hợp hiếu khí (quang tự dưỡng vô cơ) và dùng H2O làm chất cho điện tử trong quá trình quang hợp
• Vi khuẩn lam chứa chlorophyll a và phycocyanin- phycobiliprotein. Một số loài có sắc tố đỏ phycoerythrin, chúng phối hợp với sắc tố lục tạo nên màu nâu.
• Màng liên kết với phycobilisom.
• Đơn bào hoặc đa bào dạng sơi.
• Không di động hoặc di động bằng cách trườn (gliding), một số loài có túi khí (gas vesicles).
• Nhiều loại có dị tế bào (heterocysts) và có khả năng cố định nitơ.
• Vi khuẩn lam có mặt ở khắp mọi nơi, trong đất, trên đá, trong suối nước nóng, trong nước ngọt và nước mặn. Chúng có năng lực chống chịu cao hơn so với thực vật đối với các điều kiện bất lợi như nhiệt độ cao, pH thấp.
• Một số loài có khả năng sống cộng sinh với các cơ thể khác như Rêu, Dương xỉ, Tuế...Nhiều loài cộng sinh với nấm để tạo ra Địa y (Lichen).
• Bào tử nghỉ (akinete) là loại tế bào nằm ở đầu hoặc ở giữa sợi, có thành dày, màu thẫm và có tác dụng chống chịu cao với điều kiện bất lợi của môi trường sống.
• Tảo đoạn (hormogonia) là chuỗi các tế bào ngắn được đứt ra từ sợi
VK lam, là kiểu sinh sản đặc trưng ở một số loài.
• Vi tiểu bào nang (nannocyst) là các túi nhỏ được sinh ra từ bên
trong tế bào mẹ do sự co nguyên sinh.
• Hạt sinh sản (gonidium) là một tế bào có màng nhầy được tách ra
từ sợi VK lam và làm chức năng sinh sản.