Le Diatomee sono alghe unicellulari. Vivono sia in mare sia in acqua dolce, ma le possiamo trovare anche sulle superfici umide: rocce, terreno, muschio, ecc.

Il microrganismo è contenuto all'interno di un guscio, il cosiddetto frustolo (o anche frustulo), costituito da due teche che si incastrano l'una nell'altra come una scatola con il suo coperchio. Ne consegue che una delle due teche è più piccola dell'altra. Il frustolo è di silice, trasparente e simile al vetro. Sulla sua superficie si osservano pori, rilievi, areole e altri disegni che, insieme alla forma, variabilissima, sono caratteristici della specie e ne consentono la distinzione.

Il colore, generalmente brunastro, dipende dai pigmenti contenuti nel cloroplasto. Oltre alla clorofilla, infatti, sono presenti caroteni e xantofille. Il colore bruno è dovuto in particolare alla fucoxantina, una xantofilla.

Le diatomee vengono distinte in due principali categorie:

Le centrales, che sono soprattutto marine, hanno simmetria assiale, raggiata. Possono essere di forma circolare, ovale, triangolare o anche quadrata.

Le pennales hanno simmetria bilaterale rispetto all'asse longitudinale. Possono essere di forma ellittica, a barchetta o navicella, a bastoncino, ecc.

Al microscopio è possibile vederle muoversi come barchette che navigano. Il movimento avviene grazie alla secrezione di filamenti collosi su cui la diatomea scivola come se si trattasse di un cingolo.

Alcune specie di diatomee pennate presentano sul frustolo il cosiddetto rafe: una fenditura longitudinale. Il rafe forma dei noduli nella zona centrale.

La riproduzione avviene per divisione diretta (asessuata). Le due cellule figlie si allontanano l'una dall'altra. Ognuna di esse mantiene una delle due teche e ricostruisce quella mancante. Poiché, come visto sopra, una delle due teche è più piccola, una delle due cellule figlie risulta di dimensioni inferiori all'altra. Questa cellula figlia più piccola, a sua volta darà vita ad altre due cellule figlie, una delle quali sarà ancora più piccola! Il processo di "rimpicciolimento" ha, però, un limite, raggiunto il quale non avverrà più la moltiplicazione. A questo punto avviene la riproduzione sessuata: due cellule si uniscono e danno vita a uno zigote che aumenta di dimensioni fino a raggiungere la misura ottimale.

In alcune specie, tuttavia, la riproduzione per divisione forma sempre due cellule figlie, ma quella più piccola non si riproduce più. In questo modo è sempre mantenuta la grandezza originaria.

Nel corso delle ere geologiche i resti silicei delle diatomee si sono accumulati sul fondo degli oceani e hanno dato luogo a una roccia detta diatomite (o farina fossile).

La farina fossile ha molteplici impieghi; viene usata, per esempio, nella costruzione di materiali abrasivi e come stabilizzante della dinamite.

Seguono alcune fotomicrografie di diatomee raccolte nello stagno del Bosco della Contessa (Monti Iblei).