Las microalgas y las cianobaterias son microorganismos uniceluláres que tienen la capacidad de realizar la fotosíntesis. Esto es, son capaces de generar biomasa orgánica a partir de CO2 y luz, usando al agua como dador de electrones, oxidandola a O2.

Microalgas y cianobacterias difieren en muchos aspectos, especialmente en que lan primeras son eucariotas y las segundas son procariotas, pero desde el punto de vista de la ingeniería de procesos, lo relevante es que crecen usando luz como energia y CO2 como fuente de carbono. Por supuesto, tienen requerimientos nutricionales distintas, especialmente teniendo en cuenta que muchas cianobacterias pueden fijar N2 atmosférico, mientras que las microalgas necesitan especies nitrogenadas como nitrato, amonio o aminoácidos.