Хлорела здатна надзвичайно швидко накопичувати біомасу при вирощуванні, завдяки чому, цей мікроорганізм став найбільш затребуваним об'єктом культивування та дослідження. Представники даного роду зелених водоростей використовуються для експериментальних досліджень в замкнутих екологічних системах життєзабезпечення. При життєдіяльності хлорели виділяється велика кількість кисню в процесі фотосинтезу, що знайшло застосування для регенерації повітря в замкнутих просторах, наприклад, в космічних кораблях, підводних човнах. Ведуться дослідницькі роботи з метою використання хлорели як ймовірного джерела їжі, проте складність полягає в тому, що всі поживні речовини водоростей покриті міцною оболонкою, яку не здатні зруйнувати травні ферменти людини. Також слід зазначити важливе значення цих водоростей для біологічного очищення стічних вод.
