本門約8600種，從兩極到赤道，從高山到平地均有分布。絕大多數種類產於淡水，少數產於海水，浮遊和固著的均有，寄生的引起植物病害；此外還有氣生的種類，有的與綠水螅共生，少數種寄生或與真菌共生形成地衣。
生活史浮遊綠藻有3種類型：①單倍體的藻體型，生活史中隻是合子是雙倍的，合子在萌發時即進行減數分裂，這一類型的綠藻很多，如衣藻。
②雙倍體的藻體型，生活史中隻有配子是單倍的，減數分裂隻在形成配子時進行，這一類型的例很少，如傘藻。以上兩型都沒有世代交替。
③雙單倍體的或稱單雙倍體的藻體型，這一類型的綠藻有世代交替，即在生活史中，有性世代與無性世代交替出現——有性世代的植物體即配子體產生單倍的配子，配子結合成為雙倍的合子，合子發育成為無性世代的植物體即孢子體產生孢子，減數分裂在產生孢子的過程中進行，孢子又發育成為配子體，如此循環往複。有不少的綠藻屬於此一類型，例如石蓴。
細胞結構浮遊綠藻有單細胞的，群體的或多細胞的；群體定形或不定形；多細胞個體為球形、分枝和不分枝的絲狀、扁平葉片狀、杯狀和空管狀；除極少的例外，綠藻的營養細胞多具有細胞壁，細胞壁的外層是果膠質，內層是纖維質；剛毛藻屬、鞘藻屬和毛鞘藻屬的細胞壁還有幾丁質，鬆藻目細胞壁的最內層由胼胝質構成；通常具有一至多個細胞核，有液泡。
在一些群體的團藻類有明顯的胞間連絲。每個營養細胞都具一至數個色素體，色素體的形狀多樣，有杯狀、星狀、帶狀、片狀、網狀和粒狀等；絕大多數種類的營養細胞含有一至多個蛋白核，少數種類沒有。遊動細胞具有2、4條或更多的等長的鞭毛。
繁殖方式浮遊綠藻的繁殖方式有3種：①營養繁殖。絕大多數單細胞種類進行細胞分裂形成新個體，絲狀的或其他形狀的藻體用藻體斷裂分離的方式形成新個體。
②無性生殖。藻體常產生動孢子，萌發形成新藻體，這是綠藻門中最常見的生殖方式。此外，還可以形成靜孢子或厚壁孢子，許多孢子都要經過休眠；有些群體的種類所產生的靜孢子與其母體十分相似，這是似親孢子，似親孢子可以組成新的群體。
③有性生殖。通過配子的結合形成合子，合子萌發形成新個體。配子結合的方式有同配、異配和卵配3種。有的還可進行單性生殖。
分類進化浮遊甲藻的分類係統至今還沒有取得一致的看法。1976年，中國藻類學家饒欽止提出本門應分為2綱13目。
綠藻綱生活史中具有鞭毛的遊動細胞，有性生殖普遍，但沒有接合生殖。包括12目：團藻目，四孢藻目，綠球藻目，絲藻目，膠毛藻目，石蓴目，溪菜目，鞘藻目，剛毛藻目，管枝藻目，絨枝藻目和管藻目。
接合藻綱生活史中不產生有鞭毛的遊動細胞，有性生殖隻有接合生殖。此綱隻有雙星藻目一目。
.博爾德和M.溫在1985年提出把綠藻門分為1綱16目，即綠藻綱：團藻目，四孢藻目，綠球藻目，綠囊藻目，絲藻目，環藻目，膠毛藻目，橘色藻目，鞘藻目，石蓴目，剛毛藻目，頂管藻目，雙星藻目，鬆藻目，管枝藻目和絨枝藻目。
目前對綠藻門的進化知之甚少，綠藻的祖先仍不清楚。綠藻門的進化趨勢，根據F.F.布萊克曼1900年的意見，最原始的可能是單細胞種類，由此分出3條進化路線：①自群體的到多細胞的團藻目；②自四孢藻目到絲狀體、扁平葉狀以至杯狀和管狀的各類，高等綠色植物被認為起源於這一分支中的鞘毛藻類；③綠球藻目這一支失去真正的營養性細胞分裂的種類。已知的綠藻化石不少，尤其是絨枝藻類，最早的記錄是前寒武紀的。