Хламидомонада состоит из двух жгутиков, оболочки, цитоплазмы, ядра, красного светочувствительного тельца, крупной вакуоли, заполненной клеточным соком, двух маленьких пульсирующих вакуолей, хлорофилла и других пигментов, которые находятся в хроматофоре.