Braunalgen sind recht hoch entwickelte Pflanzen. Sie zählen zu den Eukaryoten. Ihre Sporen sind ungleichmäßig begeißelt; wie die Kieselalgen zählen sie also zu den Heterocontophyta.

Die Chloroplasten tragen vier Hüllmembranen und enthalten Chlorophyll a und c.

Ihre typische Farbe verdanken die Braunalgen dem Fucoxantin. Die Pflanzen speichern Energie in Form von Laminaran, Mannitol und Ölen. Die Zellwände bestehen aus Zellulose, Pektin und den Salzen der Alginsäure, nämlich den Alginaten.

Braunalgen sind immer mehrzellig, nur die Gameten schwimmen monadal im Meer herum.

Bei einigen Arten ist der Pflanzenkörper recht hoch entwickelt: es gibt wurzelartige Haftorgane, einen Stiel und riesige Blätter mit Leitungsbahnen, die denen der Grünpflanzen ähneln. Außerdem entwickeln einige Braunalgen gasgefüllte Schwimmkörper, die das Blatt an der Meeresoberfläche halten.