蓝藻虽无叶绿体,但在电镜下可见细胞质中有很多光合膜,叫类囊体,各种光合色素均附于其上,光合作用过程在此进行。
蓝藻细胞壁主要由两层组成,内层为肽聚糖层,外层为脂蛋白层,两层之间为周质空间,含有脂多糖和降解酶,胞壁外往往包有多糖构成的粘质胶鞘或胶被。
胞壁内有原生质膜,膜内原生质较稠,可分为两个主要区域,即周围的有光合色素的色质区和中央的无色的中心质区。
蓝藻为原核生物,没有细胞核、叶绿体,细胞质中有叶绿素及进行光合作用的酶,光合作用就在细胞质中进行。可以将蓝藻本身看成一个叶绿体(去掉叶绿体外膜后)。