微細藻類は、顕微鏡レベルの藻類です。藻類は、種子植物、コケ、シダ植物とは別の光合成をする生物です。ワカメ、昆布、ノリなどの大型の種類もありますが、種類数としては、微細藻類が圧倒的に多数です(正確な種数は不明)。
微細藻類の生息場所は地球上ほとんどの環境です。水中は北極や南極の氷の下にも、乾燥した環境でも生息可能な種類もあります。ガードレールや建物の壁に緑色の汚れのようにへばりついている種類は、「気生藻(きせいそう)」とも呼ばれています。
水中に浮遊して生息している微細藻類が「植物プランクトン」です。透明な水であっても、湖沼や海の水を顕微鏡で観察すると、多くの植物プランクトンが生息しているのが分かります。しかし、様々な原因で、水の色が変わってしまうほど植物プランクトンの大増殖が起こることがあります。湖沼では水の華、海では赤潮と呼ばれる現象です。その場合、悪臭を放ったり、養殖魚を殺してしまったり、人間にとって有害な生物になることもあります。
微細藻類の中には、人間にとって有用な成分を作り出す種類もあります。すでにクロレラ、スピルリナ、ユーグレナなどはサプリメントとして販売されています。また、ヘマトコッカスという種類が産生するアスタキサンチンは赤色の色素で、紫外線予防や抗酸化作用があることが知られ、化粧品などに添加されています。その他、近年、様々な有用成分が次々に発見され、医薬品材料としての期待が高まっています。
「微細藻類バイオマス」とは、微細藻類の細胞そのもの、微細藻類が産生する物質を含めて、生物資源として利用できる微細藻類由来の物質すべてのことです。微細藻類バイオマスの生産工程には、「優良株の探索」「大量培養」「濃縮・収穫」「有用成分の抽出」など多くの工程が必要です。
微細藻類の多くが単細胞で、二分裂して増殖します。光合成を行い増殖しますが、二酸化炭素だけあれば良いわけではありません。窒素、リン、カリウム、マグネシウム、カルシウムなども必要です。また、鉄、亜鉛などの微量金属、ビタミン類なども増殖に関係します。
微細藻類の培養では、光、水温、二酸化炭素の濃度、上記の多くの物質量を変化させ最適な培養条件を見つけ出さなければなりません。