Celulele spirogratice conțin cloroplaste, un vacuol mare, un nucleu celular, catene citoplasmatice care dețin nucleul în loc și două pereți celulari. Sunt plante simple, fără celule specializate pentru absorbția apei, sau reproducere.
Caracteristica pentru care genul este numit este lanțul spiralat de cloroplaste care aproape umple fiecare celulă. Cloroplastele se învârt în jurul vacuolei centrale în care nucleul celular este suspendat de toroanele citoplasmatice. Vacuolul este umplut cu apă și menține celulele umflate, astfel încât cloroplastele au o suprafață mai mare pentru absorbția luminii.
Spirogyra sunt considerate plante unicelulare, chiar dacă ele se găsesc în filamente lungi, plutitoare libere. Acest lucru se datorează faptului că, deși celulele sunt grupate împreună, nu există comunicare sau transport între celule, deoarece există organisme multicelulare, cum ar fi copaci sau ierburi. Fiecare celulă spirogyra este o unitate la sine.
Fibrele distinctive, fine, verzi, dau spirogyra denumirile comune "tresele sirenei" și "mătasea de apă". Celulele Spirogyra se aranjează până la capăt, filamentele având doar o grosime celulară. La fel ca și în cazul plantelor mai complexe, peretele celular exterior este realizat din celuloză, dând toroanelor o acoperire exterioară dură; deși subțire lor le face destul de delicate. Al doilea perete interior este realizat din pectină, o moleculă organică fibroasă frecvent întâlnită în fructe.
