Les algues charophycées sont généralement connues sous le nom de stoneworts. Les Stoneworts sont des algues vertes macroscopiques (pouvant atteindre 120 cm de long) vivant en eau douce. De nombreuses espèces sont menacées par la pollution de l’eau et l’eutrophisation. Les fossiles remontent à la période silurienne (env. 420 ma).

Le thalle charophycéen est divisé en un axe principal, des branches verticillées (« feuilles ») et des rhizoïdes. L’axe principal et les branches latérales sont composés de nœuds et d’entre-nœuds. Le nœud est parfois recouvert d’un cortex dérivé de la cellule du nœud. La cellule entre-nœuds est très grande (atteint parfois quelques centimètres de longueur), c’est donc un bon matériau pour observer le streaming cytoplasmique. Le composant principal de la paroi cellulaire est la cellulose synthétisée à partir de complexes terminaux en rosette dans la membrane plasmique. Les thalles sont parfois incrustés de carbonate de calcium (ainsi appelés pierres). La cellule possède de nombreux chloroplastes discoïdes sans pyrénoïde. Les cellules jeunes sont uninucléées, mais les cellules plus âgées deviennent multinucléées. Les schémas de mitose et de cytokinèse sont fondamentalement les mêmes que ceux des plantes terrestres (c.-à-d. mitose ouverte, fuseau télophase persistant, plaque cellulaire avec phragmoplaste). La reproduction sexuée est oogame. Les thalles sont monoïques ou dioïques. L’oogonie ovoïde et les anthéridies sphériques sont portées aux nœuds des banches latérales. L’oogonium est composé d’un grand ovule entouré en spirale de cinq ou dix cellules tubulaires, chacune se terminant par une cellule coronulaire. L’antéridium est entouré de huit cellules de blindage. La touffe de filaments anthéridiaux (fils spermatogènes) est produite à partir de la cellule du capitulum au sommet de la cellule du manubrium étendue vers l’intérieur à partir de chaque cellule de bouclier. Le sperme a une forme de spirale allongée et possède deux flagelles parallèles insérés sous la surface. Le sperme est recouvert de petites écailles organiques. Les zygotes deviennent des oospores qui germent par méiose après la dormance.

Le terme « Charophyceae » est généralement utilisé dans un sunse beaucoup plus large, pour les algues vertes étroitement apparentées aux plantes terrestres (c’est-à-dire les algues vertes à l’exception de la Chlorophyta sensu stricto). Cependant, les Charophycées de cette signification sont paraphylétiques.