Ecologisch belangrijke en soortenrijke groep prokaryote micro-organismen, ook bekend als blauwalgen, met een bijzondere rol in de evolutie van het leven (oxygenatie van de atmosfeer en voorloper van de chloroplast)
Veel cyanobacteriën hebben grote cellen en sommige vormen filamenten, vandaar dat ze vroeger algen genoemd werden. DNA-gegevens plaatsen ze echter duidelijk bij de Prokaryota, als een van de grote fyla van het rijk van de Bacteria. Cyanobacteriepopulaties kunnen zeer sterk groeien in ge-eutrofieerde wateren (“algenbloei”), en bij hoge dichtheden giftige stoffen produceren. Verschillende soorten kunnen ook stikstof fixeren en worden daardoor niet beperkt door nitraat en ammonium in het water.
Cyanobacteriën beschikken als enige binnen de Bacteria over zowel fotosysteem I als II en kunnen daarmee oxygene (zuurstof genererende) fotosynthese uitvoeren. Volgens vergelijkende DNA-analyses hebben ze deze eigenschap pas later in hun evolutie verkregen, mogelijk door horizontale genoverdracht, naar schatting 2,7 miljard jaar geleden; de eerste cyanobacteriën waren waarschijnlijk nog anaeroob. Toen ze eenmaal zuurstofgas begonnen te produceren in een wereld die tot dan toe anoxisch was geweest, begon het zuurstofgehalte van de atmosfeer langzaam te stijgen tot ongeveer 2% aan het begin van het Proterozoïcum.
Binnen de Cyanobacteria ligt ook de voorganger van de chloroplast. Bij het ontstaan van de Eukaryota, zo’n 1,8 miljard jaar geleden, zijn verschillende evolutionaire lijnen symbioses aangegaan met cyanobacteriën. Deze bacteriën evolueerden in de gastheer (oorspronkelijk een archeon uit de Asgard-Archaea) tot chloroplasten, de huidige bladgroenkorrels van algen en planten. Ze verloren een groot deel van hun genoom maar behielden het vermogen tot oxygene fotosynthese, dat zo in drie van de vijf hoofdlijnen van de eukaryoten terecht kwam. Aan het overgebleven DNA in de huidige chloroplasten is de bacteriële oorsprong nog duidelijk af te lezen.
