衣藻没有细胞膜、细胞质和液泡，但是它有鞭毛、伸缩泡、眼点、细胞核、叶绿体和细胞壁。

衣藻同时拥有细胞壁核糖体，但中心体退化成鞭毛的基底小体和毛基体的原基中心体是动物细胞和低等植物细胞的细胞器。

从细胞功能方面看，衣藻细胞与绿色植物细胞也类似。如能够进行光合作用营养繁殖时细胞以纵分裂或横分裂方式，进行无性生殖。