Để nuôi tảo ở quy mô lớn và đem lại giá trị sản phẩm cao phải hiểu rõ về đặc điểm sinh lý, hóa sinh của từng loại chủng giống cũng như những vấn để trong quá trình nuôi để chủ động điều khiển. Ngoài ra để nuôi trong quy mô công nghiệp việc đầu tư cơ sở hạ tầng và các thiết bị kỹ thuật là rất quan trọng.
Trong số các loài vi tảo nuôi ở quy mô công nghiệp, tảo xoắn (Spirulina platensis) được nuôi sớm nhất ở nhiều quy mô công nghệ khác nhau. Tảo có thể được nuôi trong bình nhựa, bể chứa xi măng hoặc composite, các bể lớn xây dựng ngoài trời hoặc trong hệ thống photobioreactor (PBR). Tảo Chlorella vulgaris cũng được nuôi ở quy mô lớn để làm thức ăn dinh dưỡng bổ sung cho con người, tảo có thể nuôi trong hệ thống bể race-way hoặc trong hệ thống PBR. Tảo Dunalliella đã được nuôi ở quy mô lớn ở Australia trong bể hoặc bình cầu thủy tinh để thu β-caroten. Tảo Nanochloropsis cũng được nuôi ở các bể lớn hoặc các túi nylon cho nuôi trồng thủy sản.
Tảo Haematococcus pluvialis là nguồn cung cấp astaxanthin lớn nhất hiện nay cũng được sản xuất trong hệ thống PBR. Tùy thuộc vào mục tiêu và điều kiện đầu tư tài chính có thể xây dựng các mô hình và quy mô nuôi khác nhau.
Ở Việt Nam, Cho đến nay chỉ có tảo Spirulina platensis được nuôi phổ biến nhất để thu sinh khối tạo sản phẩm ở dạng tươi hoặc sấy khô. Công nghệ nuôi tảo tương đối đơn giản bao gồm các khâu nhân giống ở quy mô nhỏ trong các bình nhựa có sục khí sau đó nuôi trong các bể hở lớn hơn và cuối cùng nuôi trong các bể race-way có cánh khuấy đặt trong nhà lưới. Sinh khối được thu bằng cách sử dụng màng lọc có kích thước lỗ nhỏ. Sinh khối được bảo quản ở dạng đông lạnh hoặc sấy khô tạo bột hoặc tạo dạng que. Ở một số cơ sở sản xuất có năng lực đầu tư đã sử dụng hệ thống PBR để nhân giống. Ngoài Spirulina platensis, một số loài tảo khác ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản thường được nuôi ở quy mô nhỏ trong bể composite, bể xi măng hoặc túi nylon ngay tại các cơ sở nhân giống.