大多數藍藻的細胞壁外面有膠質衣，沒有細胞核，但細胞中央含有核物質，通常呈顆粒狀或網狀，染色質和色素均勻的分佈在細胞質中。 藍藻細胞內的原生質體不分化成細胞質和細胞核，而分化成周質和中央質兩部分。周質位於細胞壁的內面，中央質的四周，藍藻的光合作用色素如葉綠素A，藻藍素和藻紅素等就存在於周質的光合片層中。藍藻不具葉綠體、線粒體、高爾基體、中心體、內質網和液泡等細胞器，唯一的細胞器是核糖體。
