緑色植物亜界
緑色植物の細胞は、ふつう細胞壁で囲まれている。細胞壁はセルロースを含むことが多いが、マンナンやキシランなど他の多糖を主とするもの (例:ハネモ) や、糖タンパク質からなるもの (例:クラミドモナス類) もある。細胞膜中のセルロース合成酵素複合体は、緑藻植物では線状、ストレプト植物ではロゼット状である。また緑色植物の中には、明瞭な細胞外被を欠く裸のもの (例:ドナリエラ属) もいる。プラシノ藻と総称される緑藻では、細胞が糖タンパク質を主とする有機質の鱗片で覆われていることが多く、この特徴が緑色植物における祖先形質であると考えられている。
これら2つの系統群 (緑藻植物、ストレプト植物) は、分類学的に門や下界のレベルで分けられることがある。
緑藻植物に含まれる緑藻のほとんどはアオサ藻綱、トレボウクシア藻綱、緑藻綱のいずれかに属し、この3綱は互いに近縁である (UTC系統群ともよばれる)。これにクロロデンドロン藻綱とペディノ藻綱を合わせた系統群の単系統性は強く支持されることが多く、"コア緑藻植物" (core chlorophytes, core Chlorophyta) とよばれる。またプラシノ藻とよばれる緑藻の多くは、緑藻植物の中で多数の系統群に分かれている。
ストレプト植物には、陸上植物とともに、陸上植物に近縁な緑藻 (接合藻、シャジクモ類など) が含まれる。これらの緑藻は、以前は広義の車軸藻綱 (Charophyceae sensu lato) としてまとめられていたが、このまとまりは明らかに単系統群ではない。そのため、2019年現在ではこれらの緑藻はふつう複数の綱 (または門) に分けられることが多い。2019年現在、このような緑藻の総称としては、ストレプト藻 (streptophyte algae) が用いられることがある。ストレプト藻の中で接合藻、コレオケーテ類、シャジクモ類は、陸上植物とともに単系統群を形成することが強く支持されている。これらの生物群は細胞質分裂時にフラグモプラスト (隔膜形成体) が生じるという共通点をもつため、この単系統群はフラグモプラスト植物 (Phragmoplastophyta) とよばれる。
以上のような緑色植物内の系統仮説について、1例を以下に示す。
光合成色素組成や貯蔵多糖、鞭毛細胞の共通性から、陸上植物と緑藻が近縁であることは古くから認識されていた。ただしその体制の違いなどから、陸上植物と緑藻は別々に分類されていた。
やがて系統関係を直接分類体系に反映させる考えが受け入れられるようになり、陸上植物と緑藻をまとめた系統群に対する分類群名として、植物界 (Plantae) を充てることや、クロロビオタ (Chlorobiota) やクロロビオンタ (Chlorobionta)、クロロプラスチダ (Chloroplastida)、緑色植物亜界 (Viridiplantae) などが提唱されている。
古くは、緑藻は栄養体の体制 (大まかな体のつくり) に基づいて分類され、それに沿った進化が想定されていた。そのような系統仮説においては、フリッチエラ属 (Fritschiella) のような陸生の分枝糸状性緑藻から陸上植物の祖先が進化したと考えられることが多かった (現在ではフリッチエラ属は陸上植物に近縁であるとは考えられていない)。
しかし1970年代以降、微細構造 (鞭毛装置、細胞分裂様式など) や生化学的特徴 (光呼吸に働く酵素など) の研究から、緑藻の中には、体制とは対応しない2つの大きな系統群が存在し、その一方に陸上植物が含まれることが示唆されるようになった。やがて、この仮説は分子系統学的研究からも支持され、広く受け入れられるようになった。このようにして明らかとなった緑色植物を構成する2つの大きな系統群は、緑藻植物およびストレプト植物とよばれている。緑藻植物とストレプト植物の特徴の比較を下表に記す。