大多數甲藻是單細胞，少數種類是球胞型或絲狀體。
細胞球形、長橢圓形。細胞裸露或具細胞壁，有的壁薄，有的壁厚而硬，含有纖維素。縱裂甲藻由左、右兩個對稱的半片組成，無縱溝和橫溝。橫裂甲藻的細胞壁由多個板片組成。板片有時具角、刺或突起，表面常有圓形孔紋或窩紋。板片的形態構造和組合情況是鑑定種的標準。橫裂甲藻多具1橫溝和1縱溝，橫溝又稱腰帶，位於細胞中部偏下，橫溝上部稱上殼或上錐部，下部稱下殼或下錐部，縱溝又稱腹區，位於下殼腹面。載色體多數，盤狀、片狀、棒狀或帶狀，多周生。電子顯微鏡下，載色體有3層膜包圍，外層是載色體內質網膜，不與核膜相連，裡邊兩層是載色體膜。光合片層是由3條類囊體疊成的束。含有葉綠素a和c、β-胡蘿蔔素、多甲藻[黃]素（peridinin）、矽甲藻素、甲藻素、矽藻黃素。由於黃色色素類的含量比葉綠素的含量大4倍，因此，載色體常呈黃綠色、橙黃色或褐色。同化產物是澱粉和油。有些甲藻具蛋白核。
甲藻細胞核很大，分裂間期染色體也呈現濃縮的螺旋狀態；染色體中組蛋白很少，DNA的複製有兩種情況：一種DNA在細胞生活的週期中，不間斷地進行復制，這一點與原核細胞DNA的複製相似；另一種和真核細胞相似，DNA的複製是間斷的，在一定時間內進行復制。
細胞是有絲分裂，分裂時核膜核仁不消失，核內沒有紡錘絲，染色體附著在核膜上或特殊的著絲點上；核膜凹陷形成溝管，溝管橫貫細胞核，在溝管內的細胞質中有紡錘絲；中期沒有真核所具有的中期板，後期核向兩側擴充套件，染色體移至核相對的兩端，以環溝在核中部將核分開形成兩個子核，稱此種核為中核或甲藻核（Dinokaryon）。
甲藻的運動細胞有兩條頂生或側生鞭毛。頂生鞭毛中，1條直伸向前方是尾鞭型，另1條伸出後橫向彎曲，是茸鞭型。側生鞭毛是從橫溝與縱溝交叉處的鞭毛孔伸出，其中1條在橫溝中，是茸鞭型，叫橫鞭毛，另1條沿縱溝向後方伸出，是尾鞭型（Whiplashtype），叫縱鞭毛。鞭毛鞘內有9+2條軸絲。有些種類有眼點，眼點由脂粒構成，有的種類在脂粒外有1層膜包圍。
甲藻液泡（Pulsule），位於甲藻細胞體表層，是1種沒有伸縮能力的囊狀體，囊狀體外端有1開口與外界相通，有滲透營養的作用。甲藻還有1種刺絲胞（Trichocyst），刺絲胞是高爾基體長出來的，遇到敵人時放出刺絲胞，長約200微米，放出後不收回，被水溶解。
大多數甲藻是單細胞，少數種類是球胞型或絲狀體。
細胞球形、長橢圓形。細胞裸露或具細胞壁，有的壁薄，有的壁厚而硬，含有纖維素。縱裂甲藻由左、右兩個對稱的半片組成，無縱溝和橫溝。橫裂甲藻的細胞壁由多個板片組成。板片有時具角、刺或突起，表面常有圓形孔紋或窩紋。板片的形態構造和組合情況是鑑定種的標準。橫裂甲藻多具1橫溝和1縱溝，橫溝又稱腰帶，位於細胞中部偏下，橫溝上部稱上殼或上錐部，下部稱下殼或下錐部，縱溝又稱腹區，位於下殼腹面。載色體多數，盤狀、片狀、棒狀或帶狀，多周生。電子顯微鏡下，載色體有3層膜包圍，外層是載色體內質網膜，不與核膜相連，裡邊兩層是載色體膜。光合片層是由3條類囊體疊成的束。含有葉綠素a和c、β-胡蘿蔔素、多甲藻[黃]素（peridinin）、矽甲藻素、甲藻素、矽藻黃素。由於黃色色素類的含量比葉綠素的含量大4倍，因此，載色體常呈黃綠色、橙黃色或褐色。同化產物是澱粉和油。有些甲藻具蛋白核。
甲藻細胞核很大，分裂間期染色體也呈現濃縮的螺旋狀態；染色體中組蛋白很少，DNA的複製有兩種情況：一種DNA在細胞生活的週期中，不間斷地進行復制，這一點與原核細胞DNA的複製相似；另一種和真核細胞相似，DNA的複製是間斷的，在一定時間內進行復制。
細胞是有絲分裂，分裂時核膜核仁不消失，核內沒有紡錘絲，染色體附著在核膜上或特殊的著絲點上；核膜凹陷形成溝管，溝管橫貫細胞核，在溝管內的細胞質中有紡錘絲；中期沒有真核所具有的中期板，後期核向兩側擴充套件，染色體移至核相對的兩端，以環溝在核中部將核分開形成兩個子核，稱此種核為中核或甲藻核（Dinokaryon）。
甲藻的運動細胞有兩條頂生或側生鞭毛。頂生鞭毛中，1條直伸向前方是尾鞭型，另1條伸出後橫向彎曲，是茸鞭型。側生鞭毛是從橫溝與縱溝交叉處的鞭毛孔伸出，其中1條在橫溝中，是茸鞭型，叫橫鞭毛，另1條沿縱溝向後方伸出，是尾鞭型（Whiplashtype），叫縱鞭毛。鞭毛鞘內有9+2條軸絲。有些種類有眼點，眼點由脂粒構成，有的種類在脂粒外有1層膜包圍。
甲藻液泡（Pulsule），位於甲藻細胞體表層，是1種沒有伸縮能力的囊狀體，囊狀體外端有1開口與外界相通，有滲透營養的作用。甲藻還有1種刺絲胞（Trichocyst），刺絲胞是高爾基體長出來的，遇到敵人時放出刺絲胞，長約200微米，放出後不收回，被水溶解。