蓝细菌的细胞一般比细菌大，通常直径为3～10μm，最大的可达60μm，如巨颤蓝细菌。根据细胞形态差异，蓝细菌可分为单细胞和丝状体两大类。单细胞类群多呈球状、椭圆状和杆状，单生或团聚体，如粘杆蓝细菌和皮果蓝细菌等属丝状体蓝细菌是有许多细胞排列而成的群体，包括有异形胞的，如鱼腥蓝细菌属无异形胞的，如颤蓝细菌属有分支的，如费氏蓝细菌属。