Хламидомонада имеет следующее значение в экосистеме водоёмов:

• Очищает окружающую среду. 13 Благодаря гетеротрофному питанию хламидомонады поглощают органические вещества и устраняют токсичные соединения. 1
• Производит кислород. 2
• Служит пищей для других микроорганизмов и мелких животных. 2

Однако слишком активное размножение хламидомонады может ухудшать условия обитания для других жителей водоёма. 1 Например, приводить к массовой гибели рыбы и других обитателей. 2

Также хламидомонаду используют в научных целях: её разводят на очистных станциях, чтобы избавиться от мусора, а в лабораторных условиях применяют для изучения динамики хлоропластов, генетики образования жгутиков и других задач. 1