Esta colección inició en el CIBNOR en 1996 a sugerencia del Biol. Francisco Magallón Barajas, como apoyo a las investigaciones del Programa de Acuicultura y Biotecnología Marina del CIBNOR, en el uso de algunas cepas empleadas como alimento de invertebrados (moluscos, crustáceos y zooplancton). En 1997 se constituyó formalmente la Colección de Microalgas del CIBNOR, albergando 56 cepas tanto marinas y dulceacuícolas, que se mantuvieron hasta 2004, siendo la Dra. Bertha Arredondo Vega la responsable académica de 1997 a 2005, quien trabajó en el aislamiento de cepas regionales y nacionales. Desde 2005, la responsable académica de la colección es la Dra. María Concepción Lora Vilchis y a partir de 2007 el técnico responsable del cepario es el Q.F.B. Marte Virgen Félix. En 2013 con apoyo de la SENER – CONAHYT se incrementó la colección de microalgas a 108 cepas con en el aislamiento de 52 cepas regionales con alto potencial productor de lípidos. También se han incorporado cepas comerciales procedentes de colecciones internacionales; Spirulina platensis, Haematococcus pluvialis, Phormidium persicinum, Chaetoceros calcitrans, Phaeodactylum tricornutum, entre otras. 

Actualmente, la colección de microalgas del CIB alberga 167 cepas de ambientes marinos, dulceacuícolas y salobres, pertenecientes a diez grupos taxonómicos: Chlorophyta, Rhodophyta, Eustigmatofita, Haptophyta, Bacillariophyta, Dinophyta, Euglenophyta, Cryptophyta, Ochrophyta y Cyanophyta.

El objetivo principal de la colección es mantener, incrementar, intercambiar y evaluar cepas vivas de microalgas de interés científico, académico e industrial.

Otros objetivos de la colección son:

• Apoyar a la acuicultura, investigación y educación mediante la venta de las cepas aisladas.
• Apoyar en la capacitación para el aislamiento, mantenimiento y cultivo de microalgas tanto a la academia como a la industria, mediante cursos, conferencias, estancias.
• Brindar asesoría en lo referente al aislamiento, mantenimiento y cultivo de microalgas. 
• Realizar investigaciones sobre diferentes aspectos de la biología, cultivo y aplicaciones biotecnológicas de las cepas albergadas.