Muchos fitoplancton comparten una característica común con sus primos no acuáticos más grandes, las plantas terrestres: los cloroplastos. Por lo tanto, también están unidos en su capacidad para realizar la fotosíntesis y su requisito ambiental de luz solar. El fitoplancton ocupa las aguas superficiales de nuestros océanos donde la luz del sol puede penetrar. Representan más fotosíntesis, fijación de dióxido de carbono y producción de oxígeno que todas las selvas tropicales del mundo juntas. Como productores primarios de los océanos, proporcionan la base de la cadena alimentaria oceánica y han contribuido a la evolución de las criaturas vivientes más grandes de la tierra. El fitoplancton alimenta al zooplancton y estos diminutos organismos en miles de millones conforman la dieta de las ballenas de cien toneladas, junto con otros filtradores. Muchos peces depredadores, como la caballa y el atún, se alimentan de estos filtros, que a su vez disfrutamos los humanos.

La gama de azules oscuros, tonos turquesa brillantes y verdes profundos de los océanos del mundo se puede atribuir a la gama de diferentes composiciones de algas microscópicas que pueblan diferentes regiones. Esto también es cierto cuando aparecen áreas de color más inusuales, como rosas y rojos, como resultado de la proliferación de algas. Este espectro de colores se debe a la variedad de pigmentos fotosintéticos presentes en los organismos microscópicos. A pesar de su belleza, no todas estas flores son beneficiosas para la vida. Algunos producen compuestos tóxicos que en altas concentraciones pueden ejercer efectos nocivos sobre la vida marina y costera. Por ejemplo Karenia brevis secreta neurotoxinas lo suficientemente potentes como para provocar la muerte de la vida marina y las aves que se alimentan de ellas. Sin embargo, las floraciones de algas no necesitan producir toxinas para ser fatales. Una cantidad inusualmente grande de fitoplancton en un área puede inclinar la balanza desde el suministro de grandes cantidades de alimento para la vida marina hasta la producción de un agotamiento fatal de oxígeno.

Antes de ver estos organismos con mayores aumentos, es demasiado fácil imaginar instintivamente las partes constituyentes de las floraciones de algas como material orgánico globular relativamente indiferenciado. La realidad de su arquitectura celular no podría estar más lejos de esta descripción. Ampliada varios cientos de veces, la intrincada estructura de las plantas unicelulares individuales se revela altamente estructurada, algunas con características cristalinas que recuerdan a los copos de nieve flotando en el agua. A primera vista de una colección de micrografías, la diversidad y complejidad entre las especies parece potencialmente infinita en sus conformaciones altamente diferenciadas. Este es solo un ejemplo de cómo en la naturaleza, cuanto más de cerca se mira, la organización más intrincada se presenta en formas sorprendentes.