Alga hijau adalah kelompok alga berdasarkan zat warna atau pigmentasinya. Dalam taksonomi, semula semua alga yang tampak berwarna hijau dimasukkan sebagai salah satu kelas dalam filum/divisio Thallophyta, yaitu Chlorophyceae. Pengelompokan ini sekarang dianggap tidak sempurna karena ia tidak monofiletik, setelah diketahui bahwa tumbuhan merupakan perkembangan lanjutan dari anggota masa lalunya. Sebagai konsekuensi, alga hijau sekarang terdiri dari dua filum: Chlorophyta dan Charophyta, yang masing-masing monofiletik. Anggota alga hijau ada yang bersel tunggal dan ada pula yang bersel banyak, berbentuk berkas, lembaran, atau membentuk koloni. Spesies alga hijau yang bersel tunggal ada yang dapat berpindah tempat, tetapi ada pula yang menetap.
Sel-sel alga hijau bersifat eukariotik (materi inti dibungkus oleh membran inti). Pigmen klorofil terdapat dalam jumlah terbanyak sehingga alga ini berwarna hijau, pigmen lain yang dimiliki adalah karotena dan xantofil. Komposisi ini juga dimiliki oleh sel-sel tumbuhan modern.
Klorofil dalam pigmen lain terdapat dalam kloroplas yang bentuknya bermacam-macam antara lain mangkuk, gelang, pita spiral, jala dan bintang. Di dalam kloroplas terdapat butiran padat yang disebut pirenoid yang berfungsi untuk pembentukan tepung.
Alga hijau merupakan kelas terbesar di antara alga dan kebanyakan hidup di air tawar. Sebagian lagi hidup di darat, di tempat yang lembap, di atas batang pohon, dan di laut.
Beberapa genus dari alga hijau mempunyai alat gerak berupa flagel dan bintik mata (stigma)
