Vi khuẩn lam đều sống trong môi trường nước và sử dụng quá trình quang hợp để làm thức ăn cho chính chúng. Ngoài ra, tất cả vi khuẩn lam đều thuộc nhóm vi khuẩn lớn hơn, là một trong những nhóm sinh vật lớn nhất. Hầu hết vi khuẩn lam là đơn bào và chúng thường sống thành các đàn lớn.
Vi khuẩn lam là một trong những sinh vật lâu đời nhất trên Trái đất. Chúng xuất hiện trong thời kỳ Đại nguyên sinh, nổi lên cùng với việc tạo ra các mỏ dầu giàu chất dinh dưỡng xuất hiện trong thời kỳ đó. Theo Đại học Berkeley, vi khuẩn lam thường được gọi là “tảo xanh lam” vì chúng cư trú trong môi trường nước và khả năng thực hiện quang hợp. Tuy nhiên, những vi khuẩn này không liên quan đến các loài tảo khác, thuộc vương quốc Plantae.