En raison de leur caractère photosynthétique, les cyanobactéries (fixatrices d'azote ou non), sont des producteurs primaires. Dans les milieux fertiles, leur contribution, qui est faible par rapport à celle des Phanérogames (plantes), passe souvent inaperçue. Par contre dans les milieux extrêmes (pluviométrie réduite, températures élevées ou très basses, milieux hypersalés ....) elles constituent, avec les algues, le producteur primaire principal. Dans certaines conditions, elle peuvent se développer de façon explosive à la surface des sols (manne de la bible...), dans les eaux douces (fleurs d'eau), et les eaux marines.

Comme les algues eucaryotes, les cyanobactéries fixatrices et non fixatrices de N 2 contribuent, par la production de mucilage et l'action mécanique des formes filamenteuses, à améliorer la structure des sols pauvres, en particulier les sols sableux, et à les protéger de l'érosion par la formation de croûtes "algaires". Les cyanobactéries sont parmi les premiers organismes à coloniser les milieux abiotiques tels que les volcans nouvellement formés.

L'indépendance trophique des cyanobactéries fixatrices d'azoteà l'égard de l'azote et du carbone, liée à une grande adaptabilité aux variations des facteurs de l'environnement, en fait des organismes ubiquistes qui colonisent la plupart des écosystèmes aquatiques et terrestres.   Elles ont un rôle important dans la conservation de la fertilité azotée de certains écosystèmes naturels (déserts, sols sableux ...) et cultivés (sols submergés ne recevant que peu ou pas de fertilisation minérale...).