紫菜外形简单，由盘状固着器、柄和叶片3部分组成。叶片是由1层细胞(少数种类由2层或3层)构成的单一或具分叉的膜状体，其体长因种类不同而异，自数厘米至数米不等。含有叶绿素和胡萝卜素、叶黄素、藻红蛋白、藻蓝蛋白等色素，因其含量比例的差异，致使不同种类的紫菜呈现紫红、蓝绿、棕红、棕绿等颜色，但以紫色居多，紫菜因此而得名。

紫菜的一生由较大的叶状体（配子体世代）和微小的丝状体（孢子体世代）两个形态截然不同的阶段组成。叶状体行有性生殖，由营养细胞分别转化成雌、雄性细胞，雌性细胞受精后经多次分裂形成果孢子，成熟后脱离藻体释放于海水中，随海水的流动而附着于具有石灰质的贝壳等基质上，萌发并钻入壳内生长。成长为丝状体。丝状体生长到一定程度产生壳孢子囊枝，进而分裂形成壳孢子。壳孢子放出后即附着于岩石或人工设置的木桩、网帘上直接萌发成叶状体。此外，某些种类的叶状体还可进行无性繁殖，由营养细胞转化为单孢子，放散附着后直接长成叶状体。单孢子在养殖生产上亦是重要苗源之一。

紫菜叶状体多生长在潮间带，喜风浪大、潮流通畅、营养盐丰富的海区。耐干性强；适宜光照强度为5000～6000勒克斯，具有光饱和点高、光补偿点低的特点，属高产作物。对低温的适应力随藻体水分含量不同而变化，在快速干燥至含水20%时，经－20℃左右的低温冷藏数月到1年,放回海水中仍能恢复活力。对海水比重的适应范围广，但以1.020～1.025为宜。丝状体耐干性差，要求低光照，故自然分布于低潮线以下。在气温开始下降、有海水流动的条件下，壳孢子形成后往往在每天上午9～11时大量放散，呈明显的日周期性。