Отдел представлен 12-25 тыс. видов одноклеточных и колониальных организмов, имеющих кремнеземных панцирь. Размеры тела диатомей крайне незначительны - в среднем около 0,02-0.05 мм. Панцирь имеет две створки: верхнюю и нижнюю.
Окраска диатомей обычно грязно-желтое, с) сказано наличием каротиноидов, которые маскируют хлорофилл. Запасными веществами диатомей являются полисахариды хризоламинарин, волютин или масло. Размножение этих водорослей осуществляется бесполым и половым способами. Это прогрессирующая группа водорослей, которая преобладает во всех пресноводных и морских водоемах, живут они также в почве.
Характерными представителями диатомовых водорослей с диатомей, пинулярия, навикула, цимбела, мелозира и др..