Водоросли — группа низших, автотрофных растений, содержащих хлорофилл и вырабатывающих органические вещества в процессе фотосинтеза. Современная биология насчитывает около 30 тысяч видов водорослей, которые на основании различий и особенностей морфологии и биохимии подразделены на 10 типов (отделов): сине-зелёные (Cyanophyta), золотистые (Chrysophyta), пиррофитовые (Pyrrophyta), диатомовые (Bacillariophyta), жёлто- зелёные (Xanthophyta), эвгленовые (Euglenophyta), зелёные (Chlorophyta), харовые (Charophyta), бурые (Phaeophyta) и красные (Rhodophyta).
Размеры водорослей колеблются от долей микрона (кокко- литофориды) до 40 м (макроцистис). Большинство водорослей имеют одноклеточное строение, некоторые из них способны перемещаться (сине-зелёные, диатомовые). Одноклеточные водоросли часто объединяются в колонии при помощи слизи или специальных выростов. Многоклеточные водоросли отличаются разнообразием форм: наиболее просто организованные имеют вид разветвлённых нитей (каждая нить состоит из одного ряда клеток), другие имеют слоевища (шаровидные, пластинчатые, кустистые и др.). Водоросли лишены корневой системы и поглощают нужные им вещества всей поверхностью; крупные водоросли снабжены органом прикрепления — подошвой (утолщенное основание) или разветвлёнными выростами.
Несмотря на то что основной средой обитания этих организмов является вода, многие типы успешно функционируют на поверхности и в верхних слоях почвы; одни из них усваивают атмосферный азот, другие приспособились к жизни на скалах, стенах домов, каменной облицовке. Для жизни этих водорослей достаточно наличия влаги в виде росы или дождя. Развиваясь, колонии таких водорослей способны постепенно разрушать камень, бетон, кирпич. При этом они могут расти на наружной поверхности камня (эпилитические формы), в порах и трещинах (хазмолитические формы), а также внедряясь глубоко в породу по мельчайшим воздушным пространствам между зёрнами минералов (эндолитические формы).
Водоросли, растущие на наружной поверхности камня, в основном характерны для известняка. Именно с ними связано образование на облицовке зданий и на монументах тёмно-зелёных, оранжевых и чёрных налётов, корочек, плёнок и войлокообразных масс. Особенно много таких образований на дворцах и памятниках Санкт-Петербурга, чему способствует влажный климат северной столицы. Обычно эти дефекты проявляются на карнизах, накрывочных плитах и прочих выступах зданий, где задерживается влага, на участках фасада рядом с разрушенными водостоками и т.п. В Москве колонии зелёных, желтых и бурых водорослей в большом количестве выявлены на старых Деталях белого мячковского известняка историко-архитектурного памятника Царицыно в Москве.
В Калининграде колонией водорослей были поражены архитектурные детали и горельефы из песчаника на знаменитых "Королевских воротах" — историческом памятнике середины XIX века.
Курортный город Синтра в Португалии в прошлом веке подвергся настоящему нашествию водорослей, стремительному развитию этих организмов благоприятствовали местные климатические условия. Для ликвидации биоразрушителей потребовалось немало усилий и материальных затрат. Истинный «рай» для эпилитических водорослей — Венеция, мраморные дворцы которой погружены в воду.
Среди эпилитических водорослей следует особо выделить сине-зелёные (их ещё называют цианобациллами), составляющие группу «сверлящих» организмов, широко распространённых в природе. Поселившись на поверхности известняка, они способны постепенно проникать вглубь камня (на глубину до 10 мм), образуя систему тонких пересекающихсяnканалов. В результате пористость наружного слоя камняnзначительно возрастает, известняк приобретает губчатую структуру, становится рыхлым и постепенно разрушается.
Решающую роль в разрушении камня водорослями играют вырабатываемые ими различные органические кислоты (гликолевая, щавелевая, лимонная, уксусная, муравьиная и др.), составляющие до 25 % общего количества внеклеточного выделения.
Рассматривая деятельность низших организмов и их роль в деструкции каменных материалов, необходимо иметь в виду, что биологическая коррозия этих материалов чаще всего представляет собой результат воздействия не отдельных организмов, например водорослей, а целого сообщества низших растений; при этом процентное содержание и видовой состав тех или иных микроорганизмов могут варьироваться с течением времени в зависимости от изменяющихся внешних условий.