Makrofīti ir attīstījušies no sauszemes augu sugām, pielāgojoties ūdens videi. Būtiskākās atšķirības starp sauszemi un ūdens vidi ir daudz lēnāks gāzu izplatīšanās ātrums un mazāks augiem pieejamās gaismas daudzums. Atbilstoši šiem specifiskajiem vides apstākļiem makrofītiem ir daudz pielāgojumu dzīvei ūdenī: mazattīstīti balstaudi, vājas vai pat reducējušās saknes, labi attīstīta aerenhīma jeb vēdinātājaudi, pārsvarā veģetatīva vairošanās. Gandrīz visi ūdensaugi ir daudzgadīgi.

Makrofīti ir pirmproducenti, kas fotosintēzes procesā rada organiskās vielas, nodrošinot barību vienšūņiem, dažādiem ūdens bezmugurkaulniekiem, zivīm un ūdensputniem. Tie arī sagādā dzīvesvietas un paslēptuves ūdens organismiem. Ūdensaugi palielina vides daudzveidību, ietekmē straumes raksturu un ātrumu upēs, sekmē sedimentācijas procesus, kā arī barības vielu apriti ūdenstilpēs.

Pasaulē izstrādātas vairākas makrofītu klasifikācijas sistēmas, dažas no tām ietver arī mitrummīlošas piekrastes sugas. Līdz ar to mainīgs ir makrofītu sugu skaits kādā noteiktā teritorijā. Neskaitot sugas, kas galvenokārt ir raksturīgas sauszemei, Latvijā ir sastopamas 169 makrofītu sugas. 

Makrofītu sugu sastāvs un daudzveidība dažādos biotopos atšķiras. Lielāka makrofītu sugu daudzveidība novērojama stāvošos ūdeņos – ezeros, vecupēs un dīķos, savukārt upēm raksturīgs salīdzinoši neliels sugu skaits, bieži ir vienas vai dažu sugu dominēšana. Ūdensaugi ir sastopami arī avotos, grāvjos un jūras piekrastē. Atsevišķas sugas, piemēram, jūras rupija Ruppia maritima un jūras ūdensgundega Batrachium baudotii, aug tikai iesāļūdenī. Lielākā daļa makrofītu sugu ir sastopamas gan saldūdeņos, gan piejūras lagūnās un ūdenstilpēs, kur regulāri ieplūst jūras ūdens. Makrofītu sugu daudzveidību nosaka ūdenstilpes lielums, dziļums, grunts sastāvs, barības vielu daudzums; upēs būtisks faktors ir straumes ātrums.

Sugu daudzveidību var raksturot, balstoties uz plašāk izmantoto klasifikācijas sistēmu, kas makrofītus iedala virsūdens, peldlapu, iegrimušās un brīvi peldošās augu sugās.

Lielākā daļa makrofītu sugu, kas ir sastopamas Latvijā, sakņojas gruntī. Plašas audzes piekrastēs un seklos ūdeņos veido virsūdens makrofīti. Visām virsūdens makrofītu sugām reproduktīvās daļas atrodas virs ūdens. Biežāk sastopamās sugas ir parastā niedre Phragmites australis, ezera meldrs Scirpus lacustris, platlapu vilkvālīte Typha latifolia. Viena no virsūdens augu sugām ir indīgākā augu suga Latvijā – indīgais velnarutks Cicuta virosa –, kas nereti ir sastopams dažādu ūdenstilpju piekrastēs.

Peldlapu makrofītu sugas ir sastopamas līdz aptuveni 3 m dziļumam. Latvijā biežāk sastopamās sugas ir dzeltenā lēpe Nuphar lutea, ūdensrozes Nymphaea sp., abinieku sūrene Polygonum amphibium, peldošā glīvene Potamogeton natans.

Lielākā sugu daudzveidība raksturīga iegrimušajiem makrofītiem. Šo augu lapu morfoloģija ir ļoti daudzveidīga, augu reproduktīvās daļas ir gan virsūdens, gan arī peldošas vai iegrimušas. Šajā grupā bez segsēkļiem ietvertas arī atsevišķas sporaugu sugas (ezerenes Isoëtes sp.), vairākas sūnu sugas un mieturaļģes (Charophyta). Viena no sugām bagātākajām dzimtām ir glīvenes Potamogetonaceae, kas ietver 17 sugas un vairākas hibrīdsugas. Spožā glīvene Potamogeton lucens ir viena no biežāk sastopamajām glīveņu sugām Latvijas ūdeņos.

Ūdenī iegrimušo augu sastopamību ierobežo ūdens caurredzamība, tādēļ vairākas no sugām ir retas un aizsargājamas. Sugas, kuru sastopamība Latvijas ezeros ūdens piesārņojuma ietekmē ir būtiski samazinājusies pēdējo 50 gadu laikā, ir Dortmaņa lobēlija Lobelia dortmanna, gludsporu ezerene Isoëtes lacustris, dzeloņsporu ezerene Isoëtes echinospora, vienzieda krastene Littorella uniflora. Novēršot piesārņojuma ieplūdi un ūdeņiem attīroties, iespējama lobēliju populācijas atjaunošanās ezerā, jo to sēklas saglabā dīgtspēju pat 30 gadus.

Brīvi peldošie makrofīti ir dažādi ūdensaugi, kas nepiestiprināti aug ūdens slānī vai uz tā. Sugas atšķiras pēc to formas – no samērā liela izmēra augiem ar rozetē augošām lapām un labi attīstītu sakņu sistēmu (piemēram, peldošais ezerrieksts Trapa natans, parastā mazlēpe Hydrocharis morsus-ranae) līdz sīkiem, peldošiem virs ūdens vai iegrimušiem augiem, kuriem attīstījušās dažas saknes vai to nav vispār (ūdensziedi Lemna sp., raglapes Ceratophyllum sp.). Reproduktīvās daļas ir peldošas vai ir virs ūdens, reti tās ir iegrimušas. Ūdensziedu un raglapju savairošanās ūdenstilpē norāda uz piesārņojumu ar barības vielām.

Vairākām makrofītu sugām raksturīga heterofilija, kad vienam augam var būt gan zemūdens, gan peldošas un virsūdens lapas, kas atšķiras pēc formas un uzbūves. Parastajai bultenei Sagittaria sagittifolia labvēlīgos apstākļos attīstās visas trīs lapu formas, tekošos ūdeņos – nereti tikai iegrimušās lapas. 

Barības vielām nabadzīgās ūdenstilpēs aizaugums ar makrofītiem parasti ir neliels un ūdensaugiem ir pozitīva nozīme ekosistēmā. Makrofīti ir nozīmīgs biofiltrs, jo tie asimilē daudzas ūdeņos nonākušās vielas, kā arī fotosintēzes procesā palielina skābekļa daudzumu ūdenī. Tomēr pārmērīgs aizaugums rada skābekļa deficītu, jo naktīs un makrofītu sadalīšanās procesā pēc veģetācijas perioda beigām augi intensīvi patērē ūdenī izšķīdušo skābekli. Makrofītu, īpaši virsūdens augu sugu, atmiršana un sadalīšanās veģetācijas sezonas beigās palielina skābekļa patēriņu ūdenī.

Ūdenstilpju aizaugšana jeb eitrofikācija, ko izraisījušas paaugstinātas barības vielu (slāpekļa, fosfora) koncentrācijas ūdenī, ir viena no aktuālākajām vides aizsardzības problēmām visā pasaulē, tostarp Latvijā. Ja ūdensaugu biomasa ūdenstilpē ir augsta, tie atmirstot nepilnīgi mineralizējas, radot gan substrātu, gan minerālvielas tālākai aizaugšanai, tādēļ daudzās valstīs tiek veikti ūdenstilpju apsaimniekošanas pasākumi. Viena no biežāk izmantotajām metodēm ir virsūdens augu, galvenokārt parastās niedres, pļaušana un izņemšana no ūdenstilpes. Tomēr pārmērīga aizauguma situācijā tas parasti dod tikai īslaicīgu efektu. Lai ieguvums no makrofītu pļaušanas būtu ilglaicīgs, svarīgi ir ierobežot barības vielu ieplūdi ūdenstilpē. 

Dažādi dzīvie organismi, tostarp makrofīti, bieži tiek izmantoti ūdens kvalitātes novērtēšanai un vides izmaiņu raksturošanai. Ūdens kvalitāte atspoguļojas gan sugu daudzveidībā, gan katras sugas sastopamībā. Makrofītu sugas var iedalīt atšķirīgās kategorijās, kas raksturo oligotrofus līdz eitrofus ūdeņus atkarībā no barības vielu daudzuma. Katrai sugai ir atšķirīga ekoloģiskā amplitūda, un lielāks sugu skaits (vismaz sešas un vairāk sugas) pētāmajā vietā sniedz precīzāku ūdeņu kvalitātes raksturojumu.

Lai arī ūdensaugi ir ļoti piemēroti indikatori, lai raksturotu ilggadējas izmaiņas ūdenstilpēs, ūdeņu ekoloģiskās kvalitātes novērtēšanā makrofītu izmantošanas metodes joprojām tiek pilnveidotas. Svarīgi ir izpētīt veģetācijas un vides faktoru reģionālās īpatnības un atšķirības, jo dažādās vietās ir atšķirīga arī makrofītu sugu bioindikatīvā nozīme. Makrofītiem bagātās upēs to nozīme ekosistēmā notiekošajos procesos ir daudz lielāka nekā ezeros (izņemot ļoti seklos ezerus), kur augu josla raksturīga tikai piekrastē. Tekošos ūdeņos vislielākā makrofītu sugu daudzveidība un to sastopamība novērojama vidēji lielās upēs. Lielajās upēs veģetācijas attīstībai ir piemērota seklūdens zona piekrastē, savukārt mazajās upēs sugu skaits ir neliels, līdz ar to veikt ekoloģiskās kvalitātes novērtējumu pēc makrofītiem ne vienmēr ir iespējams. Makrofīti ietekmē ūdeņu ķīmisko sastāvu, jo augot intensīvi patērē slāpekļa, fosfora, kā arī kālija savienojumus, tādēļ ūdensaugus stāda vai no tiem veido peldošas salas stipri piesārņotos dīķos un ezeros, izvācot augus no ūdenstilpes veģetācijas sezonas beigās.