Phytoplankton ist wichtig, da es die Grundlage der marinen Nahrungskette bildet. Phytoplankton ist die Hauptnahrungsquelle für alles, von mikroskopisch kleinen Organismen bis hin zu Walen. Phytoplankton entfernt auch große Mengen Kohlendioxid aus der Atmosphäre, was zur Regulierung der globalen Oberflächentemperaturen beiträgt. Selbst kleine Veränderungen der Phytoplankton-Populationen können sich auf die Atmosphäre und das Klima auswirken.
Phytoplankton sind photosynthetische Mikroorganismen, die in den oberen sonnenbeschienenen Schichten von Ozeanen, Seen und Flüssen vorkommen. Phytoplankton nutzt das im Wasser gelöste Kohlendioxid, um organische Verbindungen herzustellen, die die Grundlage des marinen Nahrungsnetzes bilden. Diese Organismen machen die Hälfte aller photosynthetischen Aktivitäten auf der Erde aus und übertragen jedes Jahr etwa 10 Gigatonnen Kohlenstoff aus der Atmosphäre auf den Meeresboden.
Der Begriff Phytoplankton bezieht sich auf alle photoautotrophen Mikroorganismen, die in aquatischen Ökosystemen vorkommen. Phytoplankton ist vielfältig, mit etwa 5.000 bekannten Arten von eubakteriellen und archaebakteriellen Prokaryonten. Kieselalgen, Dinoflagellaten und Cyanobakterien sind die wichtigsten Gruppen des Phytoplanktons. Diese Organismen setzen auch erhebliche Mengen eines wichtigen atmosphärischen Gases frei, das als Dimethylsulfid bekannt ist, ein oxidiertes Sulfat, das bei der Wolkenbildung eine Rolle spielt. Das meiste Phytoplankton ist mit bloßem Auge nicht zu erkennen, kann aber bei ausreichender Anzahl farbige Flecken auf der Wasseroberfläche erzeugen.