Kloroplaster hos brunalger inneholder klorofyll a og c (c1, c2, c3); beta-karoten, samt inneholder fucoxanthin og neofucoxanthin som gir brunfarge. Brunalger mangler stivelse, men inneholder glukanet laminarin (polymer av beta-1,3-glukose) og sukkeralkoholet mannitol. Kloroplasten er dekket av endoplasmatisk retikulum som henger sammen med den ytre kjernemembranen, grunnet sekundær endosymbiose.
Physoder (gr. physa - boble) er vesikler som inneholder polyfenoler og garvestoffer og er karakteristiske for brunalgene. Physoder (fucosankorn) finnes i celler hos arter i tidevannssonen. Celleveggen inneholder også alginsyre (D-mannuronsyre og L-glukuronsyre).
De fleste har enten isomorf (mest primitivt) eller heteromorf haplodiplontisk livssyklus. Brunalger i orden Fucales har imidlertid diplontisk livssyklus. Hos arter med heteromorf generasjonsveksling har sporofytten med makrothallus unilokulare sprogangier. Haploide zoosporer lager mikroskopiske filamentformede gametofytter som har fotosyntese. Gametofytten lager gameter og zygoten lages ved isogami eller oogami. Veksten skjer diffust ved at nye celler lages i hele thallus, men hos noen lages nye celler fra meristemer enten apikalt eller interkalært på sidegreiner.
Interkalært meristem kan finnes ved basis av hår i enden av greiner og kalles trichothallisk meristem (gr. thrix - hår; thallos - ungt skudd)
Brunalgene omfatter flere ordner bl.a.
Orden Ectocarpales - Heterotriche. Diplohaplonter. Sporofytten er lik gametofytten av utseende. Isomorf generasjonsveksling. Isogami. Heterothalliske. Interkalær vekst.
Orden Sphacelariales. - Toppcellevekst
Orden Dictyotales - Tetrasporene har ingen flageller.
Orden Laminariales - Tarearter. Mer avanserte og lager store tareskoger. Stor forskjellig på sporofytt og gametofytt, siden gametofyttene er mikroskopiske. Det dannes sporer ved reduksjonsdeling nederst på bladet, + og - tilsvarer hann og hunn. Det vokser ut små celler, anteridier og det dannes en spermatozoid i hver. Hunn består av færre og større celler og det dannes et oogonium som lager en eggcelle som presses ut og blir liggene på toppen. Blir sittende fast her og blir befruktet her. Zygoten vokser. Bladplaten kalles lamina (l. lamina - plate), stilken stipe (l. stipes - stilk) og fingerformede festeorganer kalles haptera (gr. haptein - feste). Heteromorf generasjonsveksling, oogami, heterothallisk (to forskjellige thallus). Homothalliske mono og diøsiske planter. Tareartene kaster lamina-delen hvert år, stilken flerårig. Vokser ved overgang stipes-lamina hvor det er et ytre cellelag kalt meristoderm (gr. meristos - delt; derma - hud) som lager nye celler. Lamina vokser også i tykkelse tilnærmet en til to ringer per år. Algethallus består av flere lag dekket med en ytre kutikula av alginsyre. Organisk materiale fra fotosyntesen fraktes gjennom silceller i medulla, vesentlig i form av mannitol. Blått lys stimulerer gamtofytten til å lage gametangier. Atskilte gametofytter bærer oogonier med ett egg og antheridier. Spermcellene tiltrekkes av feromonet lamoxiren fra egget og etter befruktning vokser den unge sporofytten videre fra gametofytten. Macrocystis kan ha opptil 20 m langt thallus.
Orden Fucales - Tangarter. Diploide individer. Ikke generasjonsveksling. Diplontisk livssyklus. Heterothallisk, diøsisk. Seksuell reproduksjon (uten frittlevende haploid fase) i fertile ender av greiner kalt reseptakler (l. receptaculum - reservoir). Sporangiene er oogonier som lager egg og antherider som lager spermceller og disse finnes i grupper i runde nedsenkete hulrom som kalles konseptakler (l. conceptaculum - mottaker). Diploid hunn har fertilde skudd (reseptakler) med gruber hvor sterile hår, parafyser (gr. para - ved siden av; physis - vekst), stikker ut. I grubene (konseptakler) sitter oogonier med eggceller mellom sterile tråder og her skjer reduksjonsdeling hvor hver celle deles i 8 deler. Det hannlige reseptaklet på toppen av diplonten har gruber (konseptakler) med anteridier hvor det skjer reduksjonsdeling og det dannes spermatozoider med to flageller, en forover og en bakover. Hele beholderen med gameter blir presset ut av konseptakelet. Eggene med en hinne rundt slippes ut og oogoniet blir igjen. Egg befruktes i vannet fra spermceller laget i antheridiene. Det lages ikke noe embryo og thallus utvikles direkte fra det befruktede egget. Gametofytten har altså forsvunnet. Vanlige slekter i tidevannssonen er Fucus, Ascophyllum og Pelvetia. Sagtang (Fucus serratus) og blæretang (Fucus vesiculosos) er dioike (særkjønnet).
Blæretang (Fucus vesiculosos) i strandsonen har flat thallus med midtribbe og blærer på hver side av denne. Vokser ofte sammen med sagtang og spiraltang.