细胞球形，长略大于宽。细胞长20-42μm，宽18-40μm。上壳与下壳半球形，大小相近。上壳两肩突起；下壳两侧不对称，右半边比左半边短。细胞上、下两端都无刺或突起，下端微凹陷。横沟深，中央位，横沟弯曲下行的长度和横沟宽度相等。纵沟深，后部宽，甲片薄。细胞略近圆形，上壳与下壳半球形，大小相近。细胞长度在20～42μm，宽度在17～44μm；横沟明显左旋；鞭毛2条，藻体呈旋转运动，速度较快。
塔玛亚历山大藻对盐度有较广的适应性。在盐度ρ=14～32.1 g/L范围内，该藻均可生长，在盐度ρ=23～27 g/L时生长最佳；各盐度最大生长率出现在接种后的6～8 d。
塔玛亚历山大藻θopt=15～25℃；θ＞30℃,培养10 d后藻细胞全部死亡；n(cell)=400 mL时，藻细胞可于接种后18～22 d达最高生长浓度，最大生长率出现在接种后6～8 d。按照微藻生态学的分类，在10～35 ℃良好生长的种类为中温性，其中又依最适温为15～25 ℃或20～30 ℃分为二类，所以本实验藻株属中温性低温株，与日本、美国株相同而与台湾株相异。
周围水温在12.5℃以下时，塔玛亚历山大藻能继续生存，但垂直迁移行为完全丧失，当水温升至l3.8℃后，节律性的昼夜垂直迁移又重新出现。室内生理特性实验显示香港株的塔玛亚历山大藻的极限耐受温域约为l0℃-29℃，生存可能的温度范围在1l℃-28℃之间，而最适生长温度是20—24℃。由此可见，12.5℃以下的温度已接近其生存可能的低温极限。
该藻分布较广，在较暖的海域里发生赤潮的频率较高，日本海、菲律宾、马来西亚、埃及、西班牙、阿根廷、意大利、美国、澳大利亚、香港等地均有赤潮记录。我国海域在南海大鹏湾、厦门海域和胶州湾均有发现，需警惕该种引发赤潮。
塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)是一种全球分布的
有毒涡鞭毛藻，由于是重要的赤潮原因生物，而且其具有的毒素经食物链传递后形成
麻痹性贝毒对水域环境和人类健康都具有极大的危害。从香港海域的底泥分离出的孢囊经人工培养成的塔玛亚历山大藻是有毒的，它含有俗称的麻痹性贝毒，其毒素成分主要是膝沟藻毒素-2，含量为9.4 pg/cell；次要成分是膝沟藻毒素-4的N-磺基
氨基甲酰衍生物C4，含量为1.567 pg/cell。由生物试验测得其PSP毒性为(3.23-4.11)×10MU/cell。塔玛亚历山大藻及其
细胞破碎液延缓了
褶皱臂尾轮虫的生长发育，使轮虫的生殖前期延长，生殖期及寿命缩短，特定年龄出生率降低，产卵量减少，从而导致轮虫生殖力下降，种群增长受阻。
采用聚合酶链扩增反应(PCR)和
限制性片段长度多态性分析(RFLP)方法，对1992年5月和1994年12月采自中国南海大鹏湾大亚湾、香港海域的赤潮有毒甲藻塔玛亚历山大藻8个不同地理株的核糖体小亚基RNA基因(Ss-rDNA)进行分析，并与北美、西欧等地的比较。结果表明，中国南海的塔玛亚历山大藻缺少B基因，这与北美等地的塔玛亚历山大藻(包括有毒和无毒株)不同，而与西欧、澳洲等地的有毒和无毒株相似，提示B基因的存在可以作为一种地理分子标记而不是藻种有毒的标记。