藻胆蛋白由许多亚基组成，每个亚基具有蛋白质骨架，线性四吡咯发色团与其共价结合。 藻红蛋白（红色）和藻蓝蛋白（蓝色）是两种主要的藻胆蛋白。 藻红蛋白（PE）的吸收最大值介于490和570nm之间，而藻蓝蛋白（PC）的吸收最大值介于610和665nm之间。 通常，当作为硫酸铵沉淀物冷藏储存时，藻胆蛋白具有良好的长期稳定性。 纯化的胆脂蛋白可以在酸性或碱性条件下解离成亚基，但在室温下在中性pH下相对稳定，浓度大于0.1mg / mL。 解离的亚基通常具有比天然色素更低的着色和荧光。 建议将所有藻胆蛋白及其结合物（优选在中性缓冲溶液中）冷藏，不要冷冻。

藻胆蛋白[包括B-藻红蛋白（B-PE），R-藻红蛋白（R-PE）和别藻蓝蛋白（APC）]是用于生物学检测的超灵敏荧光染料。 它们比传统的有机荧光团灵敏度高100倍。 即使在诸如流式细胞术和免疫测定的实际应用中，藻胆蛋白缀合的抗体的灵敏度通常远大于相应的基于有机分子的缀合物的灵敏度。 Phycobiliproteins是最亮的荧光标签，具有多个位点，可与许多生物和合成材料形成稳定的结合。

B-藻红蛋白（B-PE）具有三个吸收带，在545nm处具有最大吸收。 B-PE的亚基结构类似于R-PE，但亚基的发色团含量不同，导致吸收峰的相对强度不同：α和β亚基仅含有PEB，而γ亚基含有PEB和PUB。 B-PE存在于蓝细菌和红藻中。 B-PE的强烈粉红色和橙色荧光几乎与肉眼无法区分的R-PE。 别藻蓝蛋白在主要的藻胆蛋白中是最不稳定的，在低浓度下易于解离，包括进行某些测定的浓度。 出于这个原因，许多研究人员更喜欢使用在α和β亚基之间化学交联并且比APC稳定得多的CL-APC。

R-藻红蛋白（R-PE）从红藻中分离。 其主要吸收峰位于565nm，第二峰位于496nm和545nm。 次生峰的相对突出性在来自不同物种的R-PE之间显着不同。 R-PE具有三种类型的亚基：α（~20,000道尔顿），β（~20,000道尔顿）和γ（~30,000道尔顿）。 已发现完整R-PE的分子量为约240,000道尔顿，并且已确定（αβ）6γ的亚基结构。 R-PE的α亚基仅含有藻红蛋白（PEB）发色团，而β和γ亚基含有PEB和藻蓝蛋白（PUB）。 来自不同物种的R-PE的吸收光谱的可变性反映了亚基的PEB / PUB比率的差异。 R-PE和密切相关的B-PE是最强荧光的藻胆蛋白，其量子效率可能超过90％，并且在任何中等浓度的溶液中，其橙色荧光很容易被肉眼看到。

C-藻蓝蛋白（C-PC）在许多蓝细菌中作为主要的藻胆蛋白发生，在一些红藻中作为次生的藻胆蛋白发生。 该颜料在615和620nm之间具有单个可见吸收最大值，在~650nm处具有最大荧光发射。 其分子量在70,000至110,000道尔顿之间。 颜料由两个亚基α和β组成，它们以相同的数量出现，但构成分子的α和β对的确切数目可能因物种而异。 α和β亚基都仅含有PCB发色团。 除了直接吸收光之外，这种强烈的蓝色颜料通过荧光能量转移接受来自藻红蛋白的量子，其中存在PE的生物体。 C-PC的红色荧光转移到别藻蓝蛋白。