Fykobilisomer är huvudsakligen uppbyggda av de starkt blå fykobiliproteinerna allofykocyanin och fykocyanin (och hos vissa arter de röda fykobiliproteinerna fykoerytrin eller fykoerytrocyanin). Dessutom ingår ett antal andra proteiner som håller samman komplexet. Fykobilisomernas funktion är att fånga in ljusenergi som sedan överförs till framför allt fotosystem II i fotosyntessystemet i tylakoidmembranerna.