Наука, изучающая биологические, физиологические особенности водорослей, их роль в природе, в жизни человека, носит название альгологии.
Огромный и разнообразный мир водорослей имеет свою иерархию. На первый взгляд трудно в ней разобраться, но ученые создали стройную систему, где у каждой водоросли есть своя ячейка. Все известные к настоящему времени водоросли объединяются в одиннадцать крупных групп, которые называются отделами: сине-зеленые водоросли (Cyanophyta), криптофитовые водоросли (Cryptophyta), динофитовые водоросли (Di~nophyta), золотистые водоросли (Chrysophyta), диатомовые водоросли (Bacillariophyta), желто-зеленые водоросли (Xanthophyta), бурые водоросли (Phaeophyta), красные водоросли (Rhodophyta), эвгленовые. водоросли (Euglenophyta), зеленые водоросли (Chlorophyta), харовые водоросли (Charophyta). В основу классификации был положен пигментный состав, обуславливающий окраску таллома водорослей. Оказалось, что этот принцип, хотя и с некоторыми исключениями, выявляет и особенности строения, и родственные связи водорослей.
Названная система водорослей наиболее широко распространена в отечественной альгологической литературе. Однако некоторые вопросы систематики водорослей остаются еще до конца не выясненными. Впрочем, систематика любых организмов, будь то растения или животные,— наука, отличающаяся постоянным поиском, открытиями, уточнениями, а зачастую и пересмотром взглядов на положение того или иного организма в общей системе. Не являются исключением и водоросли. Сегодня, например, нет единого мнения относительно положения в системе растительного мира сине-зеленых, криптофитовых, эвгленовых и ряда других водорослей, одни из которых имеют сходство с бактериями, другие — с животными. В настоящее время эти группы водорослей ученые исследуют самыми различными методами — цитологическими, морфологическими, биохимическими, физиологическими. Накопленный материал поможет пролить свет на систематическое положение организмов, которые мы пока считаем водорослями.
Ботаники давно начали изучение водорослей нашего региона. В 1843 году Дж. Ф. Брандт отобрал пробы в Финском заливе в 40 километрах к западу от Ломоносова (бывш. Ораниенбаум) и нашел перидиниевые и диатомовые водоросли. В 1864 году в Морском сборнике появился анализ грунтов Ладожского озера, проведенный Лейтенантом А. Ульским, а в 1865 году И. Ф. Вейссе опубликовал две статьи на ту же тему. Оба автора обнаружили в илах озера значительное количество диатомовых водорослей. До сих пор вызывает интерес работа Е. Н. Болохонцева «Ботанико-биологические исследования Ладожского озера», изданная в 1909 году. Были изучены водоросли не только Ладожского озера — этого крупнейшего пресноводного водоема Европы, но и ряда рек, впадающих в него. Внимание исследователей привлекала и Нева — гигантский проток, соединяющий Ладожское озеро с Финским заливом. Впервые фитопланктон Невы был изучен Е. Н. Болохон-цевым в 1904 году.
В советское время появилось немало исследований о водорослях Ленинграда и Ленинградской области. В 1924 и 1948 годах биолог И. А. Киселев опубликовал работы о водорослях различных районов Финского залива; в 1931 году альголог В. С. Порецкий рассказал читателям о диатомовом планктоне реки Большой Невки. Сведения о водорослях вневодных биотопов можно найти в книге ботаника Л. М. Зауера «К познанию водорослей растительных ассоциаций Ленинградской области». Однако в центре внимания ученых по-прежнему остаются Ладожское и граничащее на юго-западе с Ленинградской областью Онежское озера. О водорослях этих водоемов можно узнать в таких книгах, как «Растительные ресурсы Ладожского озера» и «Растительный мир Онежского озера».