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De fait les algues ont souvent été définies par défaut, par simple opposition aux végétaux terrestres pluricellulaires.
Dans l'acception la plus large du terme, les algues rassemblent donc, entre autres :
des organismes procaryotes : les « algues bleues » ou Cyanobactéries ;
des eucaryotes :
divers groupes à espèces unicellulaires (Euglénophytes, Cryptophytes, Haptophytes, Glaucophytes, etc.) ;
d'autres groupes à espèces unicellulaires ou pluricellulaires (les « algues rouges » ou Rhodophyta, et Stramenopiles regroupant notamment les Diatomées et les « algues brunes » ou Phéophycées) ;
et enfin des végétaux assez proches des plantes terrestres : les « algues vertes » qui comprennent entre autres les Ulvophycées.
La morphologie est donc très diversifiée : il existe des algues qui sont unicellulaires, éventuellement mobiles, d'autres forment des filaments cellulaires ou des lames simples, d'autres développent des architectures complexes et différenciées, par apposition cellulaire ou par enchevêtrement de filaments tubulaires. Les algues ne possèdent cependant pas de tissus nettement individualisés, comme on peut en trouver parmi les végétaux terrestres vasculaires. Les couleurs des algues peuvent être très variées : verte, jaune, rouge, brune, et ont servi, dans le sillage de Lamouroux à désigner les différents groupes d'algues.
Bien que pouvant appartenir à des groupes non apparentés, les algues peuvent constituer divers groupes écologiques pertinents : les macroalgues marines, le phytoplancton, etc.
Tous les végétaux aquatiques ne sont cependant pas des algues : certaines Spermaphytes sont reparties secondairement à la conquête des eaux douces (Potamogetonacées, Hydrocharitacées, Utriculaires, etc.) ou même des eaux marines (Zostéracées, Posidoniacées). Dans le sens inverse, de nombreuses algues unicellulaires ont conquis des habitats terrestres très diversifiés, pourvu qu'ils soient au moins un peu humides (ainsi, Chlamydomonas nivalis vit dans les glaciers et Trentepohlia sp. est responsable des trainées rougeâtres sur le crépi des maisons de l'ouest de la France).
Certaines algues ont pu quelquefois devenir parasites ou plus célèbrement contribuer à des formes symbiotiques stabilisées, les Lichens et les Coraux.