形态特征
螺旋藻的藻絲體長200-500μm，寬5-10μm，在顯微鏡下呈疏松或緊密的有規則的螺旋彎曲狀，形如鐘表發條而得名。藍藻類細胞無色素體，色素分布在原生質體外部的色素區，藍綠色。藻體表面不具膠質鞘，不易被微生物附着，細胞内有氣泡，上浮性好。細胞或藻絲頂部常不尖細，橫壁常不明顯，頂細胞圓形，外壁不增厚。
生長習性
螺旋藻的适宜生長溫度一般在28℃-35℃，15℃和40℃分别為其最低和最高生長溫度，而其喜溫和耐熱品系可在35℃-40℃下培養。
螺旋藻生長的适宜pH為8.3-10.3，當pH為11時，仍然生長良好。研究發現，鈍頂螺旋藻在含鹽濃度為20-70g/L的水中生長最佳。螺旋藻是嚴格的光能自養型藻類，靠陽光和吸收水中的CO2，進行光合作用。螺旋藻的光合能力極強，高等植物的光能利用率通常是5%-6%，而螺旋藻的光能利用率高達18%，光合效率達43%，是一般農作物的3倍以上。螺旋藻生長繁殖迅速，适合于不同地區或季節的室内外大量養殖，生長周期極短，正常生長周期僅11h，如果條件處于最佳狀态，最快增殖速度為4h一次。
繁殖方式
直接分裂。
生長環境
螺旋藻喜高溫（25-30℃），高堿（pH8-11）的特性，因此它可以聚集生活在較嚴酷的環境中，如堿水湖、一些海洋環境和鹽堿湖（主要的生長地）。近年來，利用光生物反應器高密度培養微藻也成為國内外研發的熱點。
分布範圍
螺旋藻主要分布于熱帶、亞熱帶地區淡水及鹽堿性湖泊中，自然環境中螺旋藻主要分布于中非乍得湖、墨西哥特西科科湖和我國雲南永勝程海湖。螺旋藻一般自然生長在堿性湖泊，但在人工控制下可在大型室外或溫室中進行商業化生産。
化學成分
螺旋藻的化學組成具有高蛋白、低脂肪、低糖類的特點，并含有多種維生素及微量元素，營養價值極高。
螺旋藻的蛋白質含量高達60%-70%，是大豆的2倍，牛肉的3.5倍，雞蛋的4倍，且其所含人體必需氨基酸的種類齊全、組成合理。
螺旋藻的脂肪含量一般為幹重的5%-6%，其中70%-80%為不飽和脂肪酸（UFA），尤其是亞麻酸的含量高達人乳的500倍。
螺旋藻纖維素含量為2%-4%，細胞壁主要是由膠原蛋白和半纖維素組成，人體對其的吸收率高達95%以上。
螺旋藻的維生素和礦物質含量也極其豐富，前者包括維生素B1、B2、B6、B12、E和K等；後者包括鋅、鐵、鉀、鈣、鎂、磷、硒、碘等微量元素，螺旋藻的生物鋅與鐵的比例基本與人體生理需要一緻，最容易被人體吸收。
除此之外，螺旋藻内的藻藍蛋白（CPC）、藻多糖（PSP）、γ-亞麻酸甲酯（GLAME）、β-胡蘿蔔素、葉綠素a等活性成分對動物的許多機能具有調節作用。
主要價值
螺旋藻以其全面均衡的營養和極高的防病保健價值受到全世界衆多科學家和國際組織的關注和高度評價。營養學家和醫藥學家稱它是“地球上的營養冠軍”、“藥源新星”。世界衛生組織認定螺旋藻為“人類21世紀最佳保健品”和“未來超級營養食品”；聯合國教科文組織推薦螺旋藻為“明天最理想、最完美的食品”；聯合國糧農組織也鄭重地向全世界推薦“螺旋藻是人類未來最優良的食物資源和未來食糧”。
螺旋藻的營養價值螺旋藻被近代科學視為“微型營養庫”，其中8種營養必需氨基酸的含量接近或超過聯合國糧農組織（FAO）的标準。蛋白質、糖、脂比例約為60：20：5，營養成分均衡。此外，還含有多種維生素和微量元素，其中β-胡蘿蔔素含量4000mg/kg、維生素高達1320mg/kg，每人每日食用15g幹重螺旋藻就能保證必要的營養素來源。螺旋藻以其高營養性、高安全性被FAO譽為“人類最理想最優秀的食品”。
美國膳食補充劑專家委員會對其展開的安全性評價表明，螺旋藻安全性好，無毒副作用。
螺旋藻在全世界範圍内已被廣泛用作保健品，并同時被美國和歐洲航天局推薦為長期執行太空任務人員的主要食品之一。螺旋藻被發現具有多種藥理作用。如降血脂、抗氧化、抗感染、抗癌變、抗輻射、抗衰老、增強機體免疫力等。
開發應用
通常應用于國内外大規模生産的是鈍頂螺旋藻（S. platensis）、極大螺旋藻（S. maxima）和鹽澤螺旋藻（S. subsalsa），是一類古老而低等的原核水生藻類。
用于食品加工
利用螺旋藻開發出了多種多樣的食品，均是将螺旋藻幹粉或提取液原料添加到常規食物或飲料中制成，各有特色。已報道的産品主要有醬油、酸奶、果凍、飲料及面條等。
用于醫學研究
螺旋藻中脂肪酸含量較低，其中對人體十分有益的不飽和脂肪酸占很大比例。螺旋藻富含多種生物活性成分，如β-胡蘿蔔素、藻膽蛋白、γ-亞麻酸和内源性酶等，對人體健康非常有益。
用作飼料添加劑
螺旋藻因其含有豐富的蛋白質和氨基酸，并富含多種微量元素，現已作為飼料添加劑被廣泛應用于動物飼料中，有研究者報告了這種新型綠色飼料添加劑在水産養殖、畜牧生産中的應用。研究表明，添加4%的螺旋藻-黃秋葵精粉可提高南美白對蝦的生長性能。有報道螺旋藻可提高仔豬的生産性能。
用作生物能源
早在20世紀70年代，由于石油危機的發生，對于清潔、無污染、可再生的生物能源的關注已經成為熱點，尤其是生物氫能的制備。許多國家紛紛投入大量的人力和物力研究生物制氫技術，積累了大量的研究成果。研究發現，螺旋藻相對于其他生物産氫材料而言，具有光合作用效率高，生長繁殖快，氫酶活性高，持續放氫的時間長的特點，是研究生物放氫的理想材料之一。
用于環境保護
螺旋藻在生長繁殖過程中需要吸收和消耗水體環境中的氮、磷等營養元素以及降解水中有機物，并且具有生長繁殖快、高光效、适應性強的特點。螺旋藻的這些特性提示，利用廢水養殖螺旋藻，一方面可使水體得以淨化，減輕水體的富營養化程度；另一方面也可以得到高附加值的螺旋藻産品。因而将螺旋藻用于廢水處理是一項很好的生物治污措施。
鮮活螺旋藻
在2014年熱帶和沿海地區生态發展國際會議(ICTCRED 2014)上,來自印尼的漁業和海洋科學教授蘇達爾托在會上分享了主題為《新鮮螺旋藻和幹螺旋藻生物活性物質的比較研究》的研究報告,通過對鮮活螺旋藻和幹燥螺旋藻的細胞狀态、氣味、質量的比較,論證了幹燥加工過程對螺旋藻自然狀态的破壞作用。蘇達爾托教授還通過對比兩種螺旋藻樣品中的熱敏營養物質β-胡蘿蔔素和有機礦物質元素的活性以及清除自由基的抗氧化能力等方面的比較,發現了加工處理對螺旋藻在營養價值上的巨大影響,最終,蘇達爾托教授得出結論,鮮活螺旋藻對人體的健康價值遠勝于加工過的螺旋藻産品。
凍幹鮮活螺旋藻
研究表明，凍幹後螺旋藻細胞形态結構完整性好, 有利于保存螺旋藻細胞的活性;凍幹後螺旋藻蛋白質的含量為52.6%,比烘幹的高19.1%, 比晾幹的高17.3%。
植物文化
從15世紀起，螺旋藻就被非洲、美洲、墨西哥等地區的一些居民加工成一種藍色軟餅。自20世紀60年代以來，螺旋藻就已引起了國際生物學家的重視。20世紀70年代初，螺旋藻被聯合國食品會議認定為“明天最好的食品資源”。20世紀70年代中期，墨西哥政府為運動員提供了這種綠色食品，以增強運動員的體質并恢複體力，收到了很好的效果。20世紀80年代以後，許多國家對螺旋藻的生産與應用已形成相當的規模。自1974年，世界上第一座螺旋藻生産廠在墨西哥投産。目前大規模人工培育的主要有鈍頂螺旋藻、極大螺旋藻和印度螺旋藻三種。研究表明，螺旋藻具有抗氧化、抗病毒、抗菌、免疫調節及抑癌等生物學活性。
【螺旋藻片 營養還行】
幹燥的螺旋藻中含有50-70%的蛋白質，一些宣傳中将其描述為比牛肉、大豆、牛奶還要高蛋白。其實這很不公平，如果和牛肉幹、魚幹等幹制的食物相比，它根本就沒什麼明顯優勢，比如明太魚幹的蛋白含量也可以達到70%。
螺旋藻含有多種必需氨基酸也沒什麼好吹牛的，高蛋白食物中到處都是。而攝取同樣質量的蛋白質，螺旋藻的價格是奶、肉、豆類的幾十倍。據說螺旋藻的氨基酸比例特别完美，能比牛奶還完美嗎？要說氨基酸模式，應該強調膳食的搭配以及整體的氨基酸攝入。
螺旋藻含有多種維生素，比如有較多的B族維生素，不過這在很多谷物、蔬菜和肉蛋奶中也一樣豐富，并不值得驕傲。螺旋藻還含有5-8%的脂肪，以不飽和脂肪居多。盡管有些脂肪酸，例如γ-亞麻酸，在植物油中比較少見，但人體可以自身合成。螺旋藻是否含有DHA和EPA說法不一，但就算有也極其微量，且極易被氧化。
旋藻可以從環境中富集鐵、鋅、鈣等礦物質，尤其鐵含量比較高，這被認為是它的一大營養優勢。然而，它也會從環境中富集重金屬，例如鉛、砷、镉、汞等。螺旋藻還含有纖維素等其他營養，不過在植物性食物中也比比皆是。
總之，螺旋藻片的營養價值還不錯，但遠沒有商家吹的那麼厲害。其實，許多藻類（例如小球藻）甚至細菌的營養成分都不亞于螺旋藻片，隻不過多數沒有被工業化開發罷了。考慮到螺旋藻片高昂的價格，加之每天也就吃幾克，其提供的營養對于有正常飲食的人來說完全可以忽略不計了 。
【戶外養殖養殖 潛在風險】
螺旋藻的培育常常會遇到其他藻類的污染，而有一些藻類是會産生毒素的，比如微囊藻毒素。微囊藻毒素毒性較強，長期低劑量攝入可以在肝髒蓄積并誘發肝癌。
美國國立衛生院認為，螺旋藻片如果不含微囊藻毒素則“可能是安全的”，而如果有毒素污染則“很可能是不安全的”，尤其對孩子而言。2003年，中國CDC營養與食品安全所（國家食品安全風險評估中心）曾對市場上的螺旋藻産品進行了檢測分析，發現污染微囊藻毒素的情況十分普遍。
當時的結論是，即使每天隻吃4克螺旋藻片，其健康風險也不應忽視。十多年過去了，不知道這一問題是否得到了系統性的解決，但至少相關産品的标準裡還沒有微囊藻毒素的控制指标。此外，兒童、孕婦、哺乳期婦女通常不建議吃螺旋藻片，有苯丙酮酸尿症的人不能吃螺旋藻片，接受抗凝血藥物治療的人需要向醫生咨詢。
另外，也有個别消費者反映吃了之後有惡心、腹瀉、疲勞感和頭疼等副作用。其實，無論是在消失的阿茲特克帝國還是在乍得的原始部落，螺旋藻都隻是充饑之物，是解決吃不飽和營養不良的“備胎”。
2003年，出于人道主義的考慮，聯合國還設立了一個跨政府機構，在發展中國家推動開發螺旋藻用于消除饑餓和營養不良。可見它在保障食品供應方面還是有一定積極意義的，不過對于食品供應充足的中國，它隻能是一個可有可無的配角。
粘膜細胞保護
張常娥等實驗研究發現, 應激性潰瘍的發生可能與應激時胃壁NOS 含量下降, 緻使NO 含量減少有關。而螺旋藻能使血漿和胃粘膜中MDA 含量明顯減少, 與文獻報道一緻;它還能顯著降低胃粘膜潰瘍指數, 并使大鼠NOS 含量明顯高于實驗對照組。推測螺旋藻對應激性潰瘍的保護作用與其抗氧化損傷及促進NOS 表達有關。NOS 陽性神經細胞以及纖維含量與内源性NO 密切相關, NOS表達增強, 則NO 的産生量增高。NO 是一種自由基清除劑, 可清除脂質過氧化産物和自由基;因為NO 能消耗并結合自由基, 自身很快被氧化成穩定的NO-2 和NO-3;同時,NO 是一種血管内皮舒張因子,NO 可使胃粘膜血管平滑肌舒緩, 改善微循環增加胃粘膜血流灌注 , 從而提高胃粘膜營養物質的供應和代謝産物的清除, 對胃粘膜起保護作用, 使胃粘膜上皮細胞更新能力加強, 從而加強胃粘膜屏障作用, 并促進潰瘍面的愈合。
調節菌群
豆志新等研究表明，通過對腹瀉小鼠灌食螺旋藻，對比給藥組、模型組和正常組小鼠大便中菌種的變化，探索螺旋藻對抗生素相關腹瀉小鼠腸道菌群的影響。結果表明：抗生素相關性腹瀉導緻小鼠的大便菌群異常，異常菌群有一定的自我恢複能力，生理鹽水對其無明顯治療作用，螺旋藻灌胃可以明顯抑制大便菌群的異常增殖，并促進其中雙歧杆菌和乳杆菌菌群數量回升，對菌群異常的恢複有顯著效果。
生物體免疫增強
螺旋藻中含有多種可增強生物體免疫功能的活性成分，如類胡蘿蔔素、藻藍蛋白、螺旋藻多糖和γ-亞麻酸等。其中，藻多糖和藻藍蛋白均能增強骨髓細胞的增殖活力，促進胸腺、脾髒等免疫器官的生長和促進血清蛋白的生物合成，因此螺旋藻具有較好的免疫增強作用。
抗氧化
藻類進行光合作用時會産生大量的氧氣，使其遭受較高程度的氧化脅迫，從而引發生成大量的自由基。但是植物得益于細胞内有一些保護性抗氧化機制和天然抗氧化活性成分的存在，可以保持自由基和抗氧化劑動态平衡。研究表明，随着衰老，體内會逐漸失去這種動态平衡，使自由基在體内積累。自由基過多會引發膜脂質過氧化作用及DNA 的氧化損傷，導緻動脈硬化、糖尿病等問題的發生，甚至引發細胞癌變，對生命體造成傷害。攝取具有抗氧化功能的食物，來減少活性氧的損傷，但是若使用不當，這類食物中化學合成的抗氧化添加劑2，6-二叔丁基對甲酚( BHT) 可能會對人體有害，因此天然的抗氧化食物受到廣泛的追捧。目前最常用的方法就是從抗氧化性較高的生物中提取抗氧化成分，作為功能性添加劑添加到食品中。
食物營養成分
