Possédant un système photosynthétique producteur d'oxygène, et une morphologie plus proche de celle des algues que de celle des bactéries, les cyanobactéries ont été pendant longtemps classées dans les algues (algues bleues ou algues bleu-vert).

Elles ont été créditées de six noms d'algues différents (... phycaea) avant que leur nature procaryotique les ait fait reclasser dans les bactéries Gram négatives (Phylum BX dans la récente classification du Bergey's).

Sur le plan de la classification fonctionelle, les cyanobactéries en tant que producteurs primaires photosynthétiques capables de développer des biomasses importantes, se rapprochent plus des micro-algues que des bactéries. Par contre l'aptitude de certaines formes à utiliser (fixer) l'azote atmosphérique, une propriété spécifique des procaryotes, les rapproche des bactéries.