Muitos fitoplânctons compartilham uma característica comum com seus primos não aquáticos maiores, as plantas terrestres: os cloroplastos. Portanto, eles também estão unidos em sua capacidade de fotossintetizar e em sua exigência ambiental de luz solar. O fitoplâncton ocupa as águas superficiais dos nossos oceanos onde a luz solar pode penetrar. Eles respondem por mais fotossíntese, fixação de dióxido de carbono e produção de oxigênio do que todas as florestas tropicais do mundo juntas. Como produtores primários dos oceanos, eles fornecem a base da cadeia alimentar oceânica e contribuíram para a evolução das maiores criaturas vivas da Terra. O fitoplâncton alimenta o zooplâncton e esses organismos minúsculos aos bilhões compõem a dieta de baleias de cem toneladas, ao lado de outros alimentadores de filtro. Muitos peixes predadores, como a cavala e o atum, se alimentam desses alimentadores de filtro, dos quais nós, humanos, por sua vez, desfrutamos.

A variedade de azuis escuros, tons de turquesa brilhantes a verdes profundos dos oceanos do mundo é atribuível à variedade de diferentes composições de algas microscópicas que povoam diferentes regiões. Isso também é verdade quando aparecem áreas de cores mais incomuns, como rosa e vermelho – resultado da proliferação de algas. Esse espectro de cores se deve à variedade de pigmentos fotossintéticos presentes nos organismos microscópicos. Apesar de sua beleza, nem todas essas flores são benéficas para a vida. Alguns produzem compostos tóxicos que em altas concentrações podem exercer efeitos nocivos tanto na vida marinha quanto na costeira. Por exemplo Karenia breve secreta neurotoxinas potentes o suficiente para causar fatalidades na vida marinha e nas aves que se alimentam delas. No entanto, a proliferação de algas não precisa produzir toxinas para ser fatal. Um número extraordinariamente grande de fitoplâncton em uma área pode fazer pender o equilíbrio, desde o fornecimento de grandes quantidades de alimentos para alimentar a vida marinha até a produção de um esgotamento fatal de oxigênio.

Antes de ver esses organismos em ampliações maiores, é muito fácil imaginar instintivamente as partes constituintes das florescências de algas como material orgânico globular relativamente indiferenciado. A realidade de sua arquitetura celular não poderia estar mais longe dessa descrição. Ampliada várias centenas de vezes, a intrincada estrutura de plantas unicelulares individuais revela-se altamente estruturada, algumas com características cristalinas reminiscentes de flocos de neve à deriva na água. À primeira vista em uma coleção de micrografias, a diversidade e a complexidade entre as espécies parecem potencialmente infinitas em suas conformações altamente diferenciadas. Este é apenas um exemplo de como na natureza quanto mais de perto você olha, mais intrincada organização se apresenta em formas surpreendentes.