Известно около 20 тысяч современных и ископаемых видов, относящихся к 300 родам. На территории РТ широко распространены представители родов диатомовых водорослей: гомфонема (Gomphonema), табеллярия (Tabellaria), диатома (Diatoma), мелозира (Melosira), синедра (Synedra), ропалодия (Rhopalodia) и другие. Составные части планктона и бентоса пресных водоёмов обитают на водных растениях, в верховых болотах и моховых подушках, на камнях, в почвах и на их поверхности.

Одноклеточные микроскопические (4–1000 мкм) организмы живут одиночно или объединены в колонии различного типа: цепочки, нити, ленты, звёздочки, кустики или слизистые плёнки. Клетка состоит из протопласта, окружённого кремнезёмной оболочкой, называемой панцирем, панцирь – из 2 створок, накладывающихся одна на другую. Целлюлозная оболочка отсутствует. Интенсивность окраски хлоропластов, их величина различны и зависят от образа жизни водорослей: у планктонных видов они золотисто-жёлтые, мелкие, дисковидные, у донных и прикреплённых к субстрату – тёмно-бурые, крупные, пластинчатые. Обмен веществ с внешней средой осуществляется через поры в стенках панциря. В процессе фотосинтеза у диатомовых водорослей образуются запасные вещества: масло, волютин. Питание преимущественно автотрофное. Чаще всего размножаются вегетативным делением клетки на две половины.

Будучи источником органического вещества, они служат постоянной кормовой базой и первоначальным звеном в пищевых цепях для многих организмов.

Отмирая, дают большое количество детрита и растворимых органических веществ, идущих на питание бактерий и простейших.

Диатомовые водоросли служат пищей для беспозвоночных животных, молоди многих рыб.

Из панцирей диатомовых водорослей образованы отложения диатомовых пород: диатомиты и трепелы.