Mikroalgler, ihtiyaç duydukları enerjiyi güneş ışığından verimli bir şekilde üretebilen sucul canlılardır. Dünyamız üzerinde sucul ortamların (okyanuslar ve tatlısu kaynakları) karasal ortamlardan çok daha fazla alan kaplaması nedeniyle, oksijen üretimi bakımından en az karasal bitkiler kadar önemlidir. Mikroalglerin doğadaki önemi, sucul ortamda besin zincirinin ilk halkasını oluşturmaları ve esansiyel bazı yağ asitleri, aminoasitler, pigmentler ve mineraller bakımından zengin olmalarıdır. Bu nedenle, mikroalgler olmadan besin zincirinin daha üst seviyelerindeki canlıların hayatta kalması mümkün değildir.

Mikroalgler, türlere göre farklılık göstermekle beraber, hücre içinde spesifik olarak protein, yağ asitleri, pigment, vitamin, mineral, polisakkarit ve daha pek çok ürünü doğal olarak ve yüksek miktarlarda biriktirebilmektedir. Böylesine zengin madde içeriği ve karasal bitkilere nazaran çok daha yüksek fotosentez verimliliği nedeniyle, mikroalgal biyoteknoloji alanında çok farklı alanlarda kullanılabilmektedir. Mikroalg üretimi teorikte bir çok sektöre entegre edilebilse de genelde en yaygın şekilde üretime alındığı alanlar; insanlarda besin desteği, kozmetik, hayvan yem sanayi, organik gübre, biyo-yakıt üretimi (biyodizel, biyoetanol ve biyometan), akuakültür ve atık suların iyileştirilmesi şeklinde özetlenebilir. Ayrıca, hücre içerisinde bulunan pigmentler (klorofil, karotenoidler ve fikobiliproteinler), doymamış yağ asitleri (EPA ve DHA gibi ω-3 yağ asitleri ve ARA gibi ω-6 yağ asitleri), aminoasitler, enzimler, vitaminler ve minerallerin de spesifik olarak ekstraksiyonu gerçekletirilerek, farklı alanlarda doğal bir ürün şeklinde kullanımı mümkündür.  

Son yıllarda, sağlıklı şekilde beslenmenin önemi daha iyi anlaşıldıkça tüketiciler de doğal ürünleri tercih etmeye başlamış, bu da mikroalglere olan talebin artmasına neden olmuştur. Dünyada ticari olarak yığın kültürler şeklinde üretimi en fazla yapılan fotosentetik mikroalg türleri Spirulina, Chlorella, Haematococcus ve Dunaliella şeklinde sıralanabilir. Bu türlerden Spirulina ve Chlorella zengin protein, vitamin, mineral ve pigment (özellikle Spirulina‘dan fikosiyanin pigmenti) içeriği nedeniyle, Haematococcus ve Dunaliella ise genel olarak antioksidan ve renklendirici özelliğe sahip karotenoidler bakımından önemlidir. Bu türlerin tamamı, başta insanlarda gıda takviyesi şeklinde kullanım olmak üzere, kozmetik ve hayvan yemi sanayinde de kullanılabilmektedir. EPA ve DHA gibi ω-3 yağ asitlerince zengin denizel Nannochloropsis, Isochrysis, Chaetoceros ve Phaeodactylum türlerinin de akuakültür sektöründe kullanılmak üzere kontrollü koşullar altında üretimi yapılmaktadır.