Все диатомовые водоросли - это одноклеточные или колониальные организмы микроскопически матих размеров. Хлоропласты этих растений имеют желтовато бурую окраску, которое определяется наличием зеленых, бурых и желтых пигментов. Клетки диатомовых водорослей покрытые панцирем из кремнезема (SiO2), который состоит из двух половинок. Большая половинка налегает на меньшую как крышечка от коробки с кремом. В панцире есть поры, через которые происходит обмен веществ с окружающей средой. В зависимости от строения и формы панциря различают диатомовые водоросли с радиальной (циклотела) и двусторонней (пинулярия) симметрией. В двобичносиметричних диатомовых водорослей створки достаточно часто имеют продольную щель - шов, благодаря которому они способны к скользящему движению. Такие движения могут осуществляться в ответ на механические воздействия, по направлению к свету, теплу и тому подобное. Водоросли с радиальной симметрией, не имеющие шва, не двигаются. Многие виды диатомовых водорослей способны выделять слизь. С помощью слизи водоросли образуют слизистые трубки, ножки для прикрепления ко дну или подводным предметам, а также соединяются в колонии. Большинство видов диатомовых водорослей являются автотрофами. Но некоторые из них, которые живут на неглубоких участках морского дна, могут становиться гетеротрофами и поглощать из воды готовые органические вещества. Крахмал в диатомовых водорослей не образуется, запасные вещества в этих водорослей могут откладываться в виде масел, увеличивает плавучесть планктонных видов в толще воды. Размножение диатомовых основном бесполое - деление клеток.