Las algas marinas pueden clasificarse en tres grandes grupos basados en su color: pardas, rojas y verdes. Los botánicos denominan a estos grandes grupos feofíceas, rodofíceas y clorofíceas, respectivamente. Las algas pardas suelen ser grandes y comprenden desde el gran kelp que a menudo mide 20 metros de longitud, hasta las especies más pequeñas de 30 a 60 cm, pasando por algas gruesas y coriáceas de dos a cuatro metros. Las algas rojas suelen ser más pequeñas, y por lo general su longitud varía de unos pocos centímetros a un metro; pero las algas rojas no siempre son rojas: a veces son de color púrpura, e incluso de color rojo pardusco, pero a pesar de ello los botánicos las clasifican como rodofíceas debido a otras características. Las algas verdes son también pequeñas, y el margen de variación de sus dimensiones es similar al de las algas rojas.
Las algas marinas reciben también el nombre de macroalgas, para distinguirlas de las microalgas, de tamaño microscópico, que suelen ser unicelulares y son conocidas sobre todo por las algas de color azul verdoso que a veces proliferan en ríos y corrientes y los contaminan.
Las algas marinas que crecen en estado natural se denominan en ocasiones algas silvestres, para diferenciarlas de las algas que se cultivan.