Ekologia i występowanie Gatunek morski. Element fitoplanktonu, ze względu na rozmiar zaliczany do pikoplanktonu. Preferuje wody ciepłe, około 25 °C, choć nieprzekraczające 29 °C. Występuje w różnych rejonach Wszechoceanu i jest jednym z najliczniejszych fotoautotrofów. Według niektórych szacunków liczy on około 1027 osobników, będąc w ogóle najliczniejszym gatunkiem na Ziemi.
Taksonomia Gatunek i rodzaj odkryła Sallie Chisholm ze współpracownikami na podstawie prób pobranych w oceanie wokół Ameryki. Początkowo przypuszczano, że są to prochlorofity. Następnie, ze względu na odmienność od typowych prochlorofitów, jak Prochloron, ten sam zespół uznał, że jest on bliższy sinicom z rodzaju Synechococcus. W 1992 roku opisali oni na tej podstawie nowy rodzaj: Prochlorococcus, wówczas monotypowy, z nowym gatunkiem Prochlorococcus marinus. Za holotyp posłużył klon pochodzący od prób pobranych z Morza Sargassowego w 1988 roku (CCMP-1375), a jako dodatkowy służący do opisu wykorzystano szczep sklonowany z prób pobranych z Morza Śródziemnego w 1989 roku. Wzajemne podobieństwo tego i pokrewnych gatunków do typowych sinic i uważanych wówczas za odrębną linię prochlorofitów przekonało systematyków, że prochlorofity należy uważać jedynie za specyficzne sinice.