概述藻胆色素位于细胞膜的外膜下面呈一连续层；但大多数是位于类囊体(thylakoids)的膜层中，类囊体的外层表面分布有不连续的颗粒体，称藻胆(蛋白)体(phycobilisomes),内含藻胆蛋白。其光合作用过程通常情况下包括光合系统I和Ⅱ，并产02 ；但有硫化物存在时，许多蓝细菌也像厌氧的紫色光合细菌那样，只利用系统I进行不产氧的光合作用。从营养和代谢来看，蓝细菌属于光能自养型生物，有少数海洋蓝细菌要求维生素B12。
构成胆色素是血红蛋白的分解产物，是由4个吡咯核和3个碳原子结合起来、在两端具有2个羟基的一系列4吡喃衍生物的总称。根据碳原子的双键数目可分为O的后原胆色素原（belane，如尿后胆色素原），1的甲川胆色素（bilene，如粪后胆色素），2的二甲川胆色素（biladiene，如胆红素），3的三甲川胆色素（bilatriene，如胆绿素）。血红蛋白在血红素加氧酶（hemeoxikinase）的作用下，生成胆绿素，继续还原成胆红素。胆红素其侧键的4，5丙炔酸基（propynoic acid）上和葡糖苷酸结合后进入胆汁，在肠道内成为尿胆色素和尿胆色原而排出，但也有重新吸收返回肝脏的。另外一部分进入大循环从肾经尿排出。粪的颜色是由于胆红素经肠内细菌还原生成粪胆色素原，再氧化成粪胆色素所致。在粪中排出的尿胆色素原，氧化后变成尿胆色素呈黄色。通常在血液中也含少量胆色素，但因某种原因可大量出现而呈黄疸。此外，已知有数种胆色素系统的物质，如海鸥卵壳的绿色胆绿素、海藻的藻红蛋白（phycoerythrin）、藻青蛋白（phycocya－nin），蝶的蝶绿蛋白（pteroverdin），存在于昆虫体液中的中胆绿素（认为是叶绿素的分解产物）等。
生化性质藻胆(蛋白)体在蓝藻和红藻中，其藻胆色素蛋白在活体内以蛋白颗粒状态存在，规则地排列在类囊体的外面，其所捕获的光能可以传给与类囊体膜内的蛋白结合的叶绿素a。此藻胆色素蛋白的聚合体，称为藻胆蛋白体。这是E．Gantt和S．F．Conti（1966）用电子显微镜观察紫球藻时发现的。是藻胆色素蛋白六聚体10至30个聚到一起而成的蛋白颗粒，别藻蓝蛋白六聚体六个单位形成核心，再呈辐射状，最多可排列六条，并由藻蓝蛋白和藻红蛋白六聚体3-4个单位形成棒状聚合体。通过别藻蓝蛋白即核心部分与类囊体结合，并且在各辐射状棒有藻蓝蛋白，通过藻蓝蛋白部位与别藻蓝蛋白核心结合。所以藻红蛋白和藻蓝蛋白的激发能，可通过别藻蓝蛋白而传递给类囊体的叶绿素a．大小因藻的种类的不同而有一定差异，为直径32- 70nm的半圆形圆盘状（厚12-40nm），以50- 100nm的间隔在类囊体膜表面呈规则排列。藻胆蛋白体为光系统Ⅱ的光能获取系统，但其获取的能量也能通过光系统Ⅱ叶绿素a而传递于光系统Ⅱ，所以说它是蓝藻、红藤光合作用的主要光能获取系统。
