Sinilevät, tunnetaan yleisemmin syanobakteereina, on yksi planeetan yksinkertaisimmista, yleisimmistä ja aikaisimmin esiintyvistä elämänmuodoista. Sinilevien pesäkkeiden luomat fossiilit ovat peräisin 2.8 miljardista vuodesta, varhaisimmat tunnetut fossiilit, jotka olivat olemassa yli 2 miljardia vuotta ennen monisoluista elämää. Toisin kuin muut “levät”, kuten vihreät, punaiset ja ruskeat levät, sinilevät koostuvat bakteereista-eivät eukaryoottisoluista. Bakteerisolut ovat noin kymmenen kertaa pienempiä kuin eukaryoottisolut, ja niistä puuttuu ytimiä ja monimutkaisia organelleja (soluelimiä).
Kun sinilevät ilmestyivät ensimmäisen kerran näyttämölle noin 2.8 miljardia vuotta sitten, se käynnisti biokemialliset ja ilmakehän muutokset, jotka lopulta mahdollistivat monimutkaisen elämän olemassaolon. Sinilevien kehittyessä maapallon ilmakehä koostui pääasiassa typestä (kuten nykyään), mutta toinen kaasu, noin 25%, oli hiilidioksidia. Sinilevät olivat ensimmäiset elämänmuodot, jotka kykenivät happea fotosynteesiin, joka ottaa hiilidioksidia ja auringon säteet tuottamaan energiaa, happea ja vettä.
Työskenneltyään noin 500 miljoonaa vuotta sinilevät muuttivat ilmakehän hiilidioksidin enimmäkseen hapeksi. Tämä teki paljon vapaata energiaa saataville myöhemmille organismeille, mutta tappoi kaikki anaerobiset (ilmaa vihaavat) bakteerit, jotka olivat hallinneet planeettaa aiemmin. Massiivisen kuoleman takia tämä tapahtuma tunnetaan happikatastrofina. Todisteita tästä tapahtumasta on jäljellä nauhoitetuilla rautarakenteilla, kivillä, jotka koostuvat hapetettujen rautayhdisteiden nauhoista vuorotellen rautapitoisten mineraalien, kuten liuske. Nämä rautayhdisteet muodostuivat, kun syanobakteerit lukitsivat rautaa yhdisteisiin, jotka sitten upotettiin merenpohjaan.
Sinileviä esiintyy pääasiassa valtamerissä, joissa ne ovat alkutuottajia ja joita monet muut organismit syövät. Sinivihreä sävy, jonka he antavat veteen, on niiden nimen lähde, sinilevät. Vihreä väri tulee niiden solujen klorofyllistä. Merissä, joissa merivedessä on runsaasti typpeä ja ilmakehästä hiilidioksidia, niiden kasvua rajoittava tekijä on rauta. Jotkut tutkijat ovat alkaneet kokeilla valtamerien lannoittamista raudalla niiden kasvun lisäämiseksi, mikä voi sitoa hiilidioksidia ilmakehästä ja hillitä ilmaston lämpenemistä.
Syanobakteerit tunnetaan myös kyvystään sitoa typpeä-tai muuntaa se kaasumuodosta kiinteään muotoon-mikä tahansa ekosysteemin olennainen piirre. Kaikki organismit tarvitsevat pysyviä typen lähteitä selviytyäkseen. Muut organismit muuttavat kiinteät typpiyhdisteet proteiiniksi ja nukleiinihapoiksi.