Un quart de la masse du microphytoplancton est constituée de diatomées. Les diatomées sont des microalgues marines ou lacustres unicellulaires, dont la taille varie de 2µm à 1mm, sont pourvues d'une coque (appelée "test" ou "frustule") siliceuse. Cette coque est souvent finement ornementée. Elles constituent le groupe de microalgues le plus abondant dans les mers tempérées. Les diatomées peuvent être de forme ronde ("diatomées centrales") ou allongée ("diatomées pennales"). Leur coque peut également être entourée de filaments ou d'autres protubérances.