緑色植物を構成する2つの大きな系統群のうちの1つ(もう1つはストレプト植物).クラミドモナス(Chlamydomonas)やオオヒゲマワリ(Volvox),イカダモ(Scenedesmus),クロレラ(Chlorella),アオサ(Ulva),シオグサ(Cladophora),カサノリ(Acetabularia)などが含まれる.またプラシノ藻に分類されている藻類のほとんども緑藻植物に属する.葉緑体の数や形は多様.ふつうピレノイドをもつ.クロロフィルa, b(およびときにマグネシウムジビニルプロトクロロフィリド)をもつ.カロテノイドはルテイン,ネオキサンチン,ゼアキサンチン,ビオラキサンチン,アンテラキサンチン,β-カロテン(およびときにα-カロテン)をもつが,シフォナキサンチンやロロキサンチン(およびそれらのエステル),プラシノキサンチンなど特異なカロテノイドをもつ種もいる.
遊泳細胞は基本的に細胞頂端から対向して生じる2または4本の等鞭毛をもち,鞭毛装置は回転対称の十字型であるが,プラシノ藻には例外も多い.多くは葉緑体内に眼点をもち(1本の微小管性鞭毛根(R4 or 2s root)に近接),それに接する細胞膜に光受容体であるロドプシンが存在する.核分裂はふつう閉鎖型,中間紡錘体は早期崩壊型で細胞質分裂時にファイコプラストが生じるものが多いが,残存性中間紡錘体をもちファイコプラストを欠くものもいる(e.g., アオサ藻綱).グリコール酸代謝はミトコンドリア中のグリコール酸デヒドロゲナーゼによる.セルロース合成酵素複合体は線状.
分類学的には緑藻植物門(Chlorophyta)にまとめられる.緑藻植物内ではトレボウクシア藻綱,アオサ藻綱,緑藻綱が単系統群(緑藻植物主要群,UTC系統群)をなし,多くのプラシノ藻が基部で順次分岐した側系統群になる.古くは全ての緑藻(広義)がChlorophyta(緑色植物門と訳されていた)に分類されていたが(そのため広義の緑藻類を示すのにchlorophytesが使われている例もある),陸上植物により近縁な緑藻(接合藻,コレオケーテ,シャジクモなど)はストレプト植物へ移された.