Водоросли являются основой питания растительноядных животных — ракообразных, моллюсков, некоторых рыб, млекопитающих и др.
Водоросли насыщают толщу воды и воздуха над ней кислородом. Некоторые отмершие водоросли образуют осадочные породы: известняки, диатомит, трепел. Водоросли способствуют почвообразования и повышению плодородия почв. Придонные водоросли являются убежищем для рыб и других животных.
Водоросли используют в пищу человек, из них добывают йод, бром, агар-агар, изготавливают лекарственные препараты. Водоросли используют в биологической очистке воды и как удобрение.
Широкое применение водоросли получили в некоторых отраслях промышленности: пищевой, химической, целлюлозной (бумажной), текстильной и др.
Некоторые водоросли наносят вред — массовое размножение одноклеточных водорослей в пресных водоемах вызывает «цветение воды», вода приобретает зеленый цвет. Поселяясь на подводных частях судов, гидротехнических сооружений (например, шлюзах, водных фильтрах), водоросли мешают их нормальной работе.