藻胆素与
叶绿素类似，也是由4个吡咯环通过甲烯基连接，但连成直链，且不含镁原子。又可分为
藻红素（phycoerythrobilin）和
藻蓝素（phycocyanon-ilin）。藻红素呈红色，藻蓝素呈蓝色。它们都是色蛋白，即是由蛋白质和红色或蓝色的辅基(生色团)所组成的
复合蛋白质。辅基和蛋白质结合的相当牢固，只有用强酸水解时，才能将它们分开，它们在体内与
可溶性蛋白质结合分别称为
藻蓝蛋白（phycocyanin），
藻红蛋白（phycoerythrin）和
别藻蓝蛋白，总称藻胆蛋白（phycobiliprotein）。，可溶于稀盐溶液中。每个藻胆蛋白至少有8个藻胆素分子。藻红蛋白主要存在红藻中，其吸收峰约在565nm，故显红色。藻蓝蛋白主要存在蓝藻中，其吸收峰约在620nm，故显蓝色（藻红素主要吸收绿光，藻蓝素主要吸收橙黄光。它们能将所吸收的光能传递给叶绿素而用于光合作用）。它们在光合作用中只起吸收及传递光能的作用，并在细胞中聚集形成特殊的颗粒，称为藻胆体，有规则的排列在类囊体的表面。
藻胆素的化学结构与叶绿素有相似的地方，如果把卟啉环裁下来，把4个吡咯环伸直，脱去镁原子，就形成一个有4个吡咯环的直链共轭系统，这就是藻胆素生色团的基本结构。藻蓝蛋白是藻红蛋白的氧化产物。每一个藻蓝蛋白或藻红蛋白分子中不只含有一个辅基，一个藻蓝素分子中可能至有8个辅基。
藻胆蛋白（Phycobiliprotein）是红藻和蓝藻特有的捕光色素蛋白，本身为亮丽的天蓝色，在蓝紫光激发下能发出强烈的荧光。藻胆蛋白含有人体必需的氨基酸，因此，藻胆蛋白用途极为广泛，既可以作为天然色素应用于食品、化妆品、染料等工业，又可制成
荧光试剂，用于临床医学诊断和免疫化学等研究领域中，同时还是一种重要的生理活性物质，可制成保健品及药品等。