ไม่ว่าจะพิจารณาจากสาหร่ายที่แทบจะมองไม่เห็นด้วยตาหรือชนิดของสาหร่ายทะเลที่เจริญรุ่งเรือง สิ่งมีชีวิตที่จำเป็นนี้ทำหน้าที่เป็นส่วนสำคัญของระบบนิเวศทางน้ำ
สาหร่ายเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงขนาดใหญ่และหลากหลาย สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงมีความสามารถในการเปลี่ยนแสงแดดเป็นอาหารและพลังงาน สาหร่ายไม่ถือว่าเป็นพืช
สาหร่ายเป็นแหล่งอาหารและพลังงานขั้นสุดท้ายสำหรับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ในระบบนิเวศทางน้ำ ในฐานะผู้ผลิตหลัก สาหร่ายเป็นพื้นฐานของใยอาหารสัตว์น้ำ
สาหร่ายยังเป็นแหล่งของออกซิเจนที่สำคัญแก่สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ในช่วงฤดูปลูก สาหร่ายสามารถดูดซับและสังเคราะห์สารอาหารและโลหะ
สาหร่ายบางชนิดมีลักษณะเรียบง่าย มีเซลล์เดียวและมีขนาดจุลภาค ในขณะที่บางชนิดมีความซับซ้อน มีหลายเซลล์ และมีความยาวหลายสิบเมตร สาหร่ายสามารถพบได้ในทะเลสาบ มหาสมุทร ช่องลมร้อน และน้ำพุร้อนใกล้ภูเขาไฟ ทะเลทราย ทราย หิมะ และน้ำแข็ง
พบสาหร่ายในบันทึกซากดึกดำบรรพ์เมื่อสามพันล้านปีก่อน ซึ่งเป็นที่มาของยุคพรีแคมเบรียนที่อุดมสมบูรณ์
