Modro-zelene alge, bolj znane kot cianobakterije, so ena najpreprostejših, najpogostejših in najzgodnejših oblik življenja na planetu. Fosili, ki so jih ustvarile kolonije cianobakterij, so 2.8 milijarde let nazaj, najzgodnejši znani fosili, ki so obstajali več kot 2 milijardi let pred večceličnim življenjem. Za razliko od drugih oblik “alg”, kot so zelene, rdeče in rjave alge, modro-zelene alge sestavljajo bakterije – ne evkariontske celice. Bakterijske celice so približno desetkrat manjše od evkariontskih celic in nimajo jeder in kompleksnih organelov (celičnih organov).
Ko so se modro-zelene alge prvič pojavile na prizorišču pred približno 2.8 milijarde let, so sprožile biokemične in atmosferske spremembe, ki so sčasoma omogočile obstoj kompleksnega življenja. V času, ko so se razvile modro-zelene alge, je bila Zemljina atmosfera sestavljena večinoma iz dušika (kot danes), drugi plin, ki je predstavljal približno 25 %, pa je bil ogljikov dioksid. Modro-zelene alge so bile prve življenjske oblike, ki so bile sposobne fotosinteze s kisikom, ki jemlje ogljikov dioksid in sončne žarke za proizvodnjo energije, kisika in vode.
Po približno 500 milijonih let delovanja so modro-zelene alge ogljikov dioksid iz atmosfere spremenile v večinoma kisik. To je omogočilo veliko brezplačne energije za vse nadaljnje organizme, vendar je uničilo vse anaerobne (zrak sovražne) bakterije, ki so prevladovale na planetu prej. Zaradi velikega odmiranja je ta dogodek znan kot kisikova katastrofa. Dokazi o tem dogodku so ostali v obliki trakastih železovih formacij, kamnin, sestavljenih iz pasov oksidiranih železovih spojin, ki se izmenjujejo z minerali, revnimi z železom, kot je skrilavec. Te železove spojine so nastale, ko so cianobakterije zaklenile železo v spojinah, ki so se nato potopile na morsko dno.
Cianobakterije v glavnem najdemo v oceanih, kjer so primarni proizvajalci in jih jedo številni drugi organizmi. Modro-zeleni odtenek, ki ga dajejo vodi, je vir njihovega imena, modro-zelene alge. Zelena barva izvira iz klorofila v njihovih celicah. V oceanih, kjer je na voljo dovolj dušika v morski vodi in ogljikovega dioksida, ki je na voljo iz ozračja, je glavni omejevalni dejavnik njihove rasti železo. Nekateri znanstveniki so začeli eksperimentirati z gnojenjem oceanov z železom, da bi spodbudili njihovo rast, ki lahko izloči ogljikov dioksid iz ozračja in zajezi globalno segrevanje.
Cianobakterije so znane tudi po svoji sposobnosti, da fiksirajo dušik – ali ga pretvorijo iz plinaste oblike v trdno obliko – še ena bistvena značilnost katerega koli ekosistema. Vsi organizmi potrebujejo fiksne vire dušika za preživetje. Drugi organizmi pretvarjajo fiksne dušikove spojine v beljakovine in nukleinske kisline.