浮游植物(phytoplankton)是一个生态学概念，是指在水中以浮游生活的微小植物，通常浮游植物就是指浮游藻类，包括蓝藻门、绿藻门、硅藻门、金藻门、黄藻门、甲藻门、隐藻门和裸藻门八个门类的浮游种类。
已知全世界藻类植物约有40000种，其中，淡水藻类有25000种左右。中国已发现的淡水藻类约9000种。
浮游植物不仅是水域生态系统中最重要的初级生产者，而且是水中溶解氧的主要供应者，它启动了水域生态系统中的食物网，在水域生态系统的能量流动、物质循环和信息传递中起着至关重要的作用。浮游植物的种类组成、群落结构和丰度变化，直接影响水体水质、系统内能量流、物质流和生物资源变动。
浮游植物也是地球上固碳固氮的重要生物。浮游植物尽管微小，但（主要是）海洋扩大了它们的作用。浮游植物固定的碳、氮的总量比全世界陆生植物的固定总量都要多。据推算，浮游植物光合作用生产的有机碳的总量约为高等植物的7倍，每年约能固定1．7亿吨的氮素。科学家推算，全球每年要产生大约1000亿吨的二氧化碳，而陆生植物只吸收大约520亿吨，剩下的大部分被浮游植物吸收了。
浮游植物死后，遗体会连同它们所固定的碳降下，长年累月地堆积在海底，形成海底石油。它们对地球上的气温有着重要的调节作用。人类把石油从海底抽上来使用，又把大量的碳释放到空气中，使得空气中的二氧化碳含量比过去2000万年的任何一个时期都要多。
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