Algen sind eine vielgestaltige und artenreiche Gruppe von meist photosynthetisch aktiven Organismen, die sowohl in Süß- als auch in Salzwasser sowie an feuchten Standorten an Land vorkommen. Algen umfassen eine große Vielfalt an Lebensformen, die von mikroskopisch kleinen Einzellern bis hin zu großen, vielzelligen Makroalgen wie den Kelpwäldern in marinen Ökosystemen reichen. Sie gehören keiner einheitlichen taxonomischen Gruppe an und umfassen sowohl Prokaryoten wie die Cyanobakterien (auch Blaualgen genannt) als auch verschiedene Eukaryoten, darunter Grün-, Braun- und Rotalgen. Diese Vielfalt zeigt, dass „Algen“ eher eine funktionelle als eine systematische Gruppe bilden, da sie Organismen zusammenfasst, die auf unterschiedliche Weise an ähnliche Lebensräume und ökologische Nischen angepasst sind.

Die gemeinsame Eigenschaft der meisten Algen ist ihre Fähigkeit zur Photosynthese. Sie nutzen Sonnenlicht als Energiequelle, um Kohlendioxid und Wasser in organische Verbindungen wie Zucker umzuwandeln und dabei Sauerstoff zu produzieren. Dieser Prozess macht Algen zu den wichtigsten Sauerstoffproduzenten der Erde und zu zentralen Akteuren im globalen Kohlenstoffkreislauf. Besonders in den Ozeanen spielen Algen eine herausragende Rolle: Sie bilden die Basis des marinen Nahrungsnetzes und sind maßgeblich für die Primärproduktion verantwortlich. Phytoplankton, zu dem viele Algenarten gehören, bindet riesige Mengen Kohlendioxid und produziert etwa die Hälfte des weltweit produzierten Sauerstoffs.

Die Vielfalt der Algen zeigt sich auch in ihrer Anpassung an verschiedene Lebensräume und Umweltbedingungen. Einzellige Algen, wie sie im Plankton vorkommen, schweben im Wasser und bilden dort die Grundlage für die Ernährung vieler aquatischer Organismen. Makroalgen, die oft in Küstengebieten wachsen, sind an feste Untergründe gebunden und bilden teilweise dichte „Wälder“ im Flachwasser, die vielen Meeresbewohnern als Lebensraum und Nahrungsquelle dienen. Die Lebensweise der Algen ist äußerst vielfältig: Einige Arten leben als Symbionten in anderen Organismen, beispielsweise in Flechten oder Korallen, während andere an extremen Standorten wie heißen Quellen oder in der Tiefsee vorkommen.

Algen werden in verschiedenen Bereichen wirtschaftlich genutzt. Besonders Mikroalgen wie Chlorella und Spirulina werden aufgrund ihres hohen Proteingehalts, wertvoller Fettsäuren und Vitamine als Nahrungsergänzungsmittel geschätzt. Algenextrakte finden Anwendung in der Kosmetik und Pharmazie, vor allem wegen ihrer feuchtigkeitsspendenden, antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften. Auch in der Biotechnologie und Bioenergieerzeugung spielen Algen eine Rolle: Aus bestimmten Algenarten lassen sich durch Fermentation oder chemische Prozesse Biokraftstoffe herstellen, die als umweltfreundliche Alternative zu fossilen Brennstoffen gelten.

Ein weiteres Beispiel für die Bedeutung der Algen ist ihre Rolle als Bioindikatoren in der Umweltüberwachung. Einige Algenarten reagieren sehr empfindlich auf Veränderungen der Wasserqualität und Umweltverschmutzung, was sie zu guten Indikatoren für ökologische Zustände in Gewässern macht. Beispielsweise kann das übermäßige Wachstum bestimmter Algenarten, eine sogenannte Algenblüte, ein Hinweis auf Eutrophierung sein, also auf eine zu hohe Nährstoffkonzentration im Wasser. Diese Algenblüten können teilweise giftige Stoffe freisetzen und zu einem Sauerstoffmangel im Wasser führen, der das Überleben anderer Organismen gefährdet.

Die Klassifikation der Algen basiert auf einer Vielzahl von Merkmalen, darunter Pigmentzusammensetzung, Speicherstoffe und Zellwandstruktur. So besitzen Grünalgen ähnliche Pigmente wie Landpflanzen und speichern Stärke, während Braun- und Rotalgen andere Pigmentkombinationen und Speicherstoffe aufweisen. Diese Unterschiede spiegeln sich auch in den unterschiedlichen Farben der Algen wider und helfen ihnen, Licht verschiedener Wellenlängen zu nutzen, was für das Überleben in unterschiedlichen Wassertiefen vorteilhaft ist. Braun- und Rotalgen beispielsweise kommen häufig in tieferen oder lichtärmeren Zonen vor, da ihre Pigmente das verfügbare Licht effizient nutzen können.

Insgesamt sind Algen von grundlegender ökologischer, ökonomischer und wissenschaftlicher Bedeutung. Sie tragen wesentlich zur Stabilität und Funktion aquatischer Ökosysteme bei, bieten vielfältige Nutzungsmöglichkeiten für den Menschen und liefern wichtige Erkenntnisse über die Evolution und Anpassungsmechanismen von Organismen an unterschiedliche Lebensräume. Durch ihre Fähigkeit, auf Veränderungen in der Umwelt zu reagieren, sind sie außerdem ein wichtiges Forschungsthema in Zeiten des Klimawandels und der globalen Erwärmung, da ihre Reaktionen auf steigende Temperaturen und CO₂-Konzentrationen direkt die Gesundheit der weltweiten Wasserökosysteme beeinflussen können.