Почти все мезотениевые (6—7 родов, 50 — 75 видов) — одноклеточные водоросли цилиндрической формы с округленными концами и сплошной оболочкой. Хроматофоры у разных родов похожи на хроматофоры зигнемовых — спиральный у спиротении (Spirotaenia), осевая пластинка у мезотениума (Mesotaenium), в виде двух звездочек у цилиндроцистиса (Cylindrocystis) ит. д. Вегетативное размножение осуществляется делением клеток, половое — конъюгацией. При прорастании после редукционного деления все четыре ядра остаются жизнеспособными и из зиготы вырастают четыре проростка.
Мезотениевые водоросли являются исходными для всех других порядков конъюгат. Одна линия их эволюции дала начало нитчатым зигнемовым с уменьшением числа проростков, образующихся из зиготы, до одного. Уменьшение численности потомства компенсируется тем, что один проросток получает всю цитоплазму и запасные вещества зиготы и выходит в жизнь более мощным. Вторая линия эволюции от мезотениевых дала начало десмидиевым, у которых эволюция шла по пути усложнения конфигурации клетки, выработки своеобразного способа деления ее и уменьшения числа проростков из зиготы до двух.