Kết quả nghiên cứu đã xác định được 126 loài thực vật phù du thuộc 67 chi, 50 họ, 33 bộ, 6 lớp, 3 ngành. Ngành tảo Lông roi lệch (Heterokontophyta) có thành phần loài phong phú nhất, với 76 loài (chiếm 60,3 % tổng số loài); kế tiếp là ngành tảo Giáp (Dinophyta) có 46 loài (chiếm 36,5 %); thấp nhất là ngành tảo Lam (Cyanophyta) chỉ có 4 loài (chiếm 3,2 %). Trong đó, bổ sung mới 64 loài, 29 chi, 20 họ cho khu hệ thực vật phù du vịnh Xuân Đài. Mật độ tế bào thực vật phù du phân bố tại các điểm thu mẫu dao động từ 1.680 ± 875 đến 37.136 ± 58.747 tế bào/lít, đạt giá trị cao nhất tại điểm M1 (37.136 ± 58.747 tế bào/lít) và thấp nhất tại điểm M8 (1.680 ± 875 tế bào/lít). Mật độ tế bào thực vật phù du có sự biến động theo mùa khá rõ nét, dao động từ 924 ± 1.020 đến 26.257 ± 44.400 tế bào/lít. Các đợt khảo sát vào mùa mưa, mật độ thực vật phù du đạt ở mức thấp (924 ± 1.020 - 7.186 ± 8.174 tế bào/lít) và có xu hướng tăng cao vào ở các tháng mùa khô (1.869 ± 786 - 26.257 ± 44.400 tế bào/lít).