Размер одной колонии — до 3 мм. Колония шарообразная, включает от 200 до 10 тысяч клеток[2]. Клетки соединены протоплазматическими нитями, в центре колонии имеется полость, содержащая жидкую слизь. Клетки внешнего слоя схожи по строению с хламидомонадой. Они имеют по два жгутика, обращённых наружу.
В пределах колонии вольвокса наблюдается специализация клеток. Большинство клеток — вегетативные. Между ними разбросаны генеративные клетки, принимающие участие в процессе размножения. Половой процесс — оогамия. Генеративные клетки крупные и не имеют жгутиков. В оогониях развиваются яйцеклетки, имеющие зелёную окраску из-за запасных веществ. В антеридиях развиваются сперматозоиды. После проникновения сперматозоида в оогоний происходит слияние гамет и образование зиготы (2n), которая также имеет название ооспоры. Ооспора прорастает обычно весной. Происходит сперва мейоз, а затем множество митотических делений. Новый вольвокс вновь гаплоиден. В жизненном цикле лишь зигота имеет двойной набор хромосом.
Бесполое размножение осуществляется посредством особых клеток — партеногонидий. Происходит перпендикулярное поверхности шара митотическое деление этих клеток. В результате формируется пластинка, которая выворачивается, смыкается краями и образует дочерний шар. Дочерние клетки высвобождаются, разрастаясь и разрывая материнский организм[3].
