微藻能高效地利用光能、二氧化碳和水在叶绿素里面进行光合作用，产生氧气并合成储存能量的碳水化合物，通过进一步生化反应，合成蛋白质、油脂等多种营养物质 。
与其他植物相比（玉米、大豆等），微藻的生长速率更快，单位土地面积所产出的生物量更多。同时，微藻在生长过程中吸收大量的氮、磷等无机元素。
因此，微藻可以作为食物，固碳、净化空气及处理废水。
合成生物活性物质，微藻除了能合成蛋白质等大众化的营养物质外，还能合成很多独特的生物活性物质、如 不饱和脂肪酸（DHA、EPA、AA等）、类胡萝卜素（β-胡萝卜素、虾青素、叶黄素、玉米黄质等）、色素-蛋白复合体（藻蓝蛋白、藻红蛋白等）、多糖、活性多肽 等。
细菌在自然界的角色是分解者，将大分子有机物分解成小分子或者二氧化碳。微藻是在自然界的角色是生产者，通过光合作用利用二氧化碳和水在叶绿体里面把光能量储存在大分子有机物，并释放氧气。
1、微藻光合作用固定二氧化碳的原理
光合作用的公式里面
这里面微藻细胞是相当于光合作用的工厂
光能、水和二氧化碳是工厂生产所需电力和原材料，减少；
叶绿体和各种细胞器是生产设备，不增加不减少；
氧气和有机物是工厂生产的产品和利润，增加
所有微藻工厂只要原材料和能源充足，那么生产就会源源不断进行。氧气和有机物源源不断被制造出来。这个过程必然是减排利用二氧化碳的，符合碳中和概念的。
当然微藻工厂本身为了追求更大效益会消耗少部分的产品和利润进行再投资，分裂更多的微藻细胞工厂进行更多的光合作用，这个过程也是负碳的。也有部分微藻细胞老化进行分解（倒闭清算）。
以上阶段微藻都是以液体形式存在，叶绿体和细胞工厂仅仅作为一个催化剂和载体参与光合作用并不增加也不减少。
这里面存在一个误区，因为传统认为微藻就是做成藻粉一个方法，而一吨藻液对应1公斤左右的藻粉，需要消耗大量的能量去采收，蒸发干燥999公斤的水分，这过程会排放大量二氧化碳，远远大于微藻细胞本身那些干物质所固定的二氧化碳
微藻的产品形式不是只有藻粉一种情况。
做藻粉的过程去计算碳足迹的时候，相当于不去计算微藻细胞整个生命周期固定二氧化碳制造产品和利润的价值，而是只计算这个工厂的叶绿素和各种细胞器这些生产设备有多少价值了。任何一家工厂生产出来的产品都将远远大于固定资产的价值，否则就没人投资建工厂了，微藻这个物种早被生态系统淘汰了，只要生产不产生利润，工厂立马关门。
即使这么计算微藻藻粉，得到相同质量的微藻蛋白质和牛肉蛋白质，微藻所排放出来的二氧化碳仍然远远小于牛肉。
2、微藻光合作用固定二氧化碳的优势
2-1光合作用效率高。相对于其他高等植物细胞的叶绿体，微藻比表面积更大，个体更小，叶绿素利用光照的效率越高。
2-2自带碳浓缩机制。计算微藻固定多少二氧化碳应该站在全生命周期去计算，同时相对于其他方法，微藻自带碳浓缩机制，不需要把二氧化碳浓缩到99%以上的浓度也能利用，可以利用0.02-80%浓度范围内的自然界二氧化碳。大多数的工业二氧化碳浓缩工艺都是大量消耗能量，排放二氧化碳的，包括人工合成淀粉蛋白质等技术中用的高浓度高纯度二氧化碳。
2-3投入成本低。即使不去维护不去添加营养盐，自然界各个区域都遍布各种微藻，生生不息，自然演替，比很多高纯无菌培养的物种更具优势。不同地区有不同的微藻品种，因地制宜，属地性的特点让他们适应沙漠，高原，缺水等各种极端环境。
3、微藻光合作用固定二氧化碳的施行策略
基于以上观点，利用微藻进行碳中和的策略如下：
3-1、养殖更多面积的微藻，在可以接受到光照的地方，包括各种山坡、土地和水面培养微藻，微藻可以通过食物链被水生生物或者陆生生物再利用。水产养殖对微藻的需求是天量的，近几年微藻在农业种植和畜牧业领域的拓展也有目共睹，产业链不断延伸，利用微藻之后的作物根系更发达，产量和品质都得到提高。
3-2、对于无法当地利用消化的微藻，开发更节能的采收干燥技术，制作成饲料、食品、化妆品、保健品、药品、天然产物的原料。相比于其他碳水化合物、蛋白质和油脂，相同质量微藻碳排放更少。
3-3、研究更科学的计算方法评价微藻细胞全生命周期的固碳量，把农业水产（贝类全生命阶段都吃藻、大水面不投饵养鱼、滤食的浮游动物轮虫、卤虫都是需要微藻做食物长大后才能给鱼苗虾苗吃。）和种植（添加微藻前后的产量差别和土壤生物多样性改善，增加土壤碳汇）所涉及到的微藻固碳合理分配一部分到微藻产业中，强化信心和投资微藻养殖面积的力度
3-4、合成生物学开发更多以光合作用微藻作为底盘生物的技术，批量制造高价值的有机物。
3-5、探索微藻在光合作用过程后的碳足迹，除了氧气和碳水化合物之外，其他一些产物是否以气体或者其他有机物形式存在，比如香味、溶于水不被检测发现的小分子有机物、色素等等。
从经济学角度，没有一家工厂会把全部利润和钱都投入到这个工厂的固定资产和生产设备中，钱和利润需要投资到更多领域，需要消费更多其他产品。
一只老鼠一生偷吃的食物和运动消耗的能量都远远大于被抓住烧掉后那点灰烬的重量。
微藻在光合作用固定的二氧化碳远远大于藻粉对应的二氧化碳，多养藻固碳这个观点我们深信不疑。
