Хламідомонада (Chlamydomonas) — рід мікроскопічних одноклітинних зелених водоростей грушоподібної або овальної форми, нараховує понад 500 видів. Поверхня клітини вкрита прозорою оболонкою, що містить гідроксипролін, та яка зазвичай щільно прилягає до протопласту. На передньому кінці тіла оболонка утворює невелике випинання — папіла(носик), від якого відходять два джгутики, що забезпечують рух. Носик може мати різну форму, що є систематичною ознакою на рівні виду. Всю внутрішню частину клітини займає цитоплазма з великим чашоподібним хлоропластом. В нижній потовщеній частині хлоропласта розміщений піреноїд (зона, де найактивніше синтезуються й нагромаджуються запасні поживні речовини), який містить багато білків і оточений зернами крохмалю, добре помітними неозброєним оком, чи при цитохімічному забарвленні розчином Люголя. Також хлоропласт може бути і зірчастим, з багатьма піреноїдами. Також клітина містить стигму, що може займати переднє (у верхньому кінці хлоропласта), середнє та заднє положення, або бути відсутньою взагалі. У вирізці хлоропласта розташоване ядро з добре помітним ядерцем. Спереду біля основи джгутиків розміщені дві скоротливі вакуолі, іноді їх може бути багато, тоді вони розкидані по протопласту. Неотипом роду є вид Chlamydomonas reinhardtii, власне рід було окремо виділено Еренбергом (Ehrenberg) 1833 року.