Vai trò của nguyên sinh vật bao gồm sản xuất và sử dụng năng lượng, tái chế hệ thống sống thành các chất dinh dưỡng cấu thành, hoạt động như tác nhân kiểm soát sinh học, tổng hợp oxy và tham gia vào các mối quan hệ cộng sinh. Nguyên sinh vật có vai trò thương mại trong dược lý, các ngành nghiên cứu nông nghiệp và y sinh.
Sinh vật nguyên sinh thuộc miền Eukarya, có nhân và các bào quan có màng bao bọc. Là loài đơn bào, chúng đôi khi tạo thành các khuẩn lạc hoạt động giống như các sinh vật đa bào. Trước đây được phân loại là thực vật hoặc động vật, sinh vật nguyên sinh bao gồm các sinh vật quang hợp và không quang hợp. Sinh vật nguyên sinh bao gồm tảo, động vật nguyên sinh và các loại nấm thấp hơn. Chúng tồn tại dưới dạng sinh vật sống tự do hoặc cộng sinh với số lượng rất lớn. Tảo quang hợp cung cấp tới một nửa lượng oxy ròng trên thế giới.
Sinh vật sống tham gia vào quá trình cộng sinh cộng sinh, đóng vai trò là vật chủ để phân tán các loài sống chung của chúng. Chúng ký sinh, xâm nhập vào hệ tuần hoàn hoặc tiêu hóa của động vật. Ký sinh trùng tuần hoàn gây bệnh sốt rét và bệnh lỵ amip ở người; bệnh tật và tử vong. Nguyên sinh vật lây nhiễm sang động vật thuần dưỡng và làm vật nuôi, làm cho chúng trở thành nguồn thực phẩm không an toàn hoặc không thể ăn được. Các loài tảo xoắn tiết ra một chất độc trong thời kỳ tảo nở hoa, giết chết hàng trăm tấn sinh vật biển.
Nguyên sinh vật có tác động văn hóa đến nhân loại. Hạ nấm gây ra bệnh cháy lá khoai tây ở Ireland vào thế kỷ 19, dẫn đến nạn đói và những cuộc di cư hàng loạt. Một sự căng thẳng khác đã làm gián đoạn ngành công nghiệp rượu vang của Pháp.
Ciliate Tetrahymena là một sinh vật nguyên sinh sống tự do, dễ dàng nuôi cấy, khiến nó trở thành ứng cử viên lý tưởng cho nghiên cứu ung thư.
