Spirogyra-Zellen enthalten Chloroplasten, eine große Vakuole, einen Zellkern, zytoplasmatische Stränge, die den Kern an Ort und Stelle halten, und zwei Zellwände. Sie sind einfache Pflanzen, ohne spezialisierte Zellen für die Aufnahme von Wasser und den Transport von Nährstoffen oder Reproduktion.
Das Merkmal, nach dem die Gattung benannt ist, ist die spiralförmige Kette von Chloroplasten, die fast jede Zelle ausfüllt. Die Chloroplasten winden sich um die zentrale Vakuole, in der der Zellkern von zytoplasmatischen Strängen aufgehängt ist. Die Vakuole ist mit Wasser gefüllt und hält die Zelle aufgeblasen, sodass die Chloroplasten mehr Oberfläche für die Lichtabsorption haben.
Spirogyra gelten als einzellige Pflanzen, obwohl sie normalerweise in langen, frei schwebenden Filamenten vorkommen. Denn obwohl sich die Zellen gruppieren, findet keine Kommunikation oder kein Transport zwischen den Zellen statt, wie dies bei vielzelligen Organismen wie Bäumen oder Gräsern der Fall ist. Jede Spirogyra-Zelle ist eine Einheit für sich.
Die markanten, feinen grünen Filamente verleihen Spirogyra die gebräuchlichen Namen "Meerjungfrauenlocken" und "Wasserseide". Spirogyra-Zellen ordnen sich Ende an Ende an, wobei die Filamente nur eine Zelle dick sind. Wie bei komplexeren Pflanzen besteht die äußere Zellwand aus Zellulose, was den Strängen eine robuste äußere Hülle verleiht; Ihre Dünnheit macht sie jedoch ziemlich empfindlich. Die zweite Innenwand besteht aus Pektin, einem faserigen organischen Molekül, das häufig in Früchten vorkommt.
