Les Cyanobactéries ou Cyanophycées sont des organismes procaryotes (donc à ADN nu, sans noyau) possédant des pigments photosynthétiques originaux, les phycocyanines (bleues) et les phycoérythrines (rouges). Celles-ci masquent la couleur verte de la chlorophylle a et leur donnent une couleur bleu-vert ou noirâtre (d’où leur ancienne dénomination d’algues bleues).
Ces organismes sont uni- ou pluricellulaires et ont une forme de filaments (Oscillaire, Spiruline) ou de lames (Nostoc) plus ou moins gluantes. Bien qu’étant procaryotes, ils ont un type de compartiments intracellulaires, les thylakoïdes, dont la membrane porte des complexes photosynthétiques constitués des chlorophylles a, des phycocyanines et phycoérythrines, les phycobilisomes.
Les Cyanobactéries vivent dans tous les milieux : eau douce, eau de mer, milieux polaires, lacs acides, zones humides.. Elles existent depuis plus de 3,5 milliards d’années, sous forme de stromatolithes, structures en lamelles superposées alternant Cyanobactéries et calcaire produit par ces organismes. Elles ont joué un rôle essentiel dans la Grande Oxydation il y a 2,4 milliards d’années, avec une production intense de dioxygène d’origine photosynthétique, qui a enrichi l'atmosphère terrestre en oxygène.