大多數(shù)藍(lán)藻的細(xì)胞壁外面有膠質(zhì)衣,因此又叫粘藻.沒有細(xì)胞核,但細(xì)胞中央含有核物質(zhì),通常呈顆粒狀或網(wǎng)狀,染色質(zhì)和色素均勻的分布在細(xì)胞質(zhì)中.該核物質(zhì)沒有核膜和核仁,但具有核的功能,故稱其為原核（或擬核）.在藍(lán)藻中還有一種環(huán)狀DNA——質(zhì)粒,在基因工程中擔(dān)當(dāng)了運(yùn)載體的作用.
藍(lán)藻細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)體不分化成細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核,而分化成周質(zhì)和中央質(zhì)兩部分.周質(zhì)位于細(xì)胞壁的內(nèi)面,中央質(zhì)的四周,藍(lán)藻的光合作用色素如葉綠素a,藻藍(lán)素和藻紅素等就存在于周質(zhì)的光合片層中.中央質(zhì)位于細(xì)胞的中央,不具核膜和核仁但有染色質(zhì),故又叫原始核或原核
藍(lán)藻不具葉綠體、線粒體、高爾基體、中心體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和液泡等細(xì)胞器,唯一的細(xì)胞器是核糖體.含葉綠素a,無葉綠素b,含數(shù)種葉黃素和胡蘿卜素,還含有藻膽素（是藻紅素、藻藍(lán)素和別藻藍(lán)素的總稱）.