Клетки водоросли спирогиры имеют спирально извитую ленту хроматофора, веретенообразное или округлое ядро, висящее на нитях протоплазмы в центре клетки, и многочисленные пиреноиды.
Рассматривая копулирующие нити спирогиры, мы должны подыскать несколько последовательных моментов этого процесса. Как первую стадию, отметим появление выпуклости на боковой стенке одной из клеток. Вторая стадия — это обособление содержимого той же клетки, превращение его в гамету. Третья стадия — образование отрога и копулятивного канала в нем. Четвертая — передвижение гаметы по каналу. У некоторых видов спирогиры ясно, что гаметы в одной из копулирующих нитей мельче, чем в другой, и тогда можно говорить о гетерогдмии, т. е. о разделении полов. Мелкие гаметы подвижны, крупные нет, первые называются микрогаметами, вторые макрогаметами.
Нередко отроги настолько многочисленны, что почти все клетки срастаются попарно, и две нити превращаются в подобие лесенки. Это так называемая лестничная копуляция. Иногда в материале попадаются нити с отрогами, соединяющими две соседних клетки той же нити, при чем зиготы образуются нормальные. Это так называемая автогамия, а нити с такой копуляцией называются гермафродитными. Несколько чаще попадаются нити, в клетках которых зиготы образовались без всякой копуляции, тогда мы говорим о партеногенезе. Спирогира хорошо выносит лабораторную температуру; зимой ее следует держать при температуре, близкой к замерзанию, летом она легко переходит в стадию копуляции, особенно при общем повышении температуры и сильном испарении.