浮游植物是进行光合作用的微型原生生物和细菌，它们栖息在地球上几乎所有海洋和淡水体的上层阳光照射层。

浮游植物也称为微藻，与陆生植物相似，因为它们含有叶绿素，需要阳光才能生存和生长。大多数浮游植物是有浮力的，漂浮在海洋或其他水体的上层，阳光从那里穿透水面。

浮游植物还需要无机营养物，例如硝酸盐、磷酸盐和硫，它们将这些营养物转化为蛋白质、脂肪和碳水化合物。它们的可用性取决于所谓的生物泵与营养丰富的深水上升流之间的平衡。浮游植物营养成分驱动并受整个表层海洋普遍可用的常量营养素的雷德菲尔德比率驱动。然而，在南大洋等大片海洋区域，浮游植物因缺乏微量营养素铁而受到限制。这导致一些科学家提倡铁施肥作为抵消大气中人为产生的二氧化碳积累的一种手段。大规模实验已向海洋中添加铁（通常以盐的形式，例如硫酸铁），以促进浮游植物的生长并将大气中的二氧化碳吸入海洋。

浮游植物依赖B族维生素生存。已确定海洋区域严重缺乏某些B族维生素，相应地，也缺乏浮游植物。

浮游植物通过光合作用获得能量，陆地上的树木和其他植物也是如此。这意味着浮游植物必须有来自太阳的光，所以它们生活在海洋和湖泊光线充足的表层（透光区）。与陆生植物相比，浮游植物分布在更大的表面积上，受季节性变化影响较小，并且周转率明显快于树木（数天与数十年）。因此，浮游植物在全球范围内对气候变化做出快速反应。

浮游植物构成海洋和淡水食物网的基础，是全球碳循环的关键参与者。尽管它们仅占全球植物生物量的1%左右，但它们约占全球光合作用活动的一半和氧气产量的至少一半。浮游植物种类繁多，从光合作用细菌到类植物藻类再到披着盔甲的球石藻不等。浮游植物的重要类群包括硅藻、蓝细菌和甲藻，尽管还有许多其他类群。

与大多数自养生物是植物的陆地群落不同，浮游植物是一个多样化的群体，包括原生生物、真核生物以及真细菌和古细菌原核生物。大约有5000种已知的海洋浮游植物。

就数量而言，最重要的浮游植物群包括硅藻、蓝藻和甲藻，尽管还有许多其他藻类群。不同类型的浮游植物在不同的生态系统中支持不同的营养水平。在马尾藻海或南太平洋环流等贫营养海洋区域，浮游植物以小型细胞为主，称为微型浮游生物和小型浮游生物（也称为微微鞭毛虫和纳米鞭毛虫），主要由蓝藻（原绿球藻、聚球藻）和微型真核生物组成作为微单胞菌。在生产力更高的生态系统中，由上升流或高陆地输入，较大的甲藻是更主要的浮游植物，反映了较大部分的生物量。

大多数浮游植物都太小，无法用肉眼单独看到。然而，当数量足够多时，由于某些物种的细胞内存在叶绿素和辅助色素（如藻胆蛋白或叶黄素），某些品种可能会在水面上形成明显的彩色斑块。