Kieselalgen sind einzellige Algen, die aus Kieselsäure unterschiedliche und schöne Zellwände bilden. Sie sind in den oberen Schichten der Weltmeere weit verbreitet und können auch in Süßwasser oder feuchten Umgebungen, wie den Unterseiten von Pflanzen, gefunden werden. Es gibt über 16,000 anerkannte Diatomeenarten, und viele weitere werden ständig identifiziert. Da Kieselalgen so reichlich vorhanden sind, bilden sie einen wichtigen Teil der pelagischen Nahrungskette und dienen den meisten Tieren im Ozean direkt oder indirekt als Nahrungsquelle.
Wie viele andere Algenarten synthetisieren Diatomeen ihre Energie durch Photosynthese. Sie haben auch eine sehr eingeschränkte Mobilität; Einige Arten von Kieselalgen sind in der Lage, sich langsam zu bewegen, während andere auf Strömungen angewiesen sind, um sie durch den Ozean zu tragen. Wenn sie sterben, sinken Kieselalgen auf den Meeresboden und tragen zur Schlammschicht bei, aus der der Meeresboden besteht. In Teilen der Welt, in denen es keine Ozeane mehr gibt, bildet dieser Schlamm eine versteinerte Schicht aus Kieselgur, einer Substanz, die bei der Herstellung und als natürliches Pestizid verwendet wird.
Alle Diatomeen gehören zur Klasse Bacillariophyta, obwohl einige Biologen über ihre genaue Einordnung streiten. In der Regel gelten sie als Protisten. Sie haben eine einfache innere Struktur, und zu einem bestimmten Zeitpunkt in ihrem Lebenszyklus scheiden Kieselalgen Kieselsäure aus, um starke Zellwände zu bilden. Die Zellwände haben die Form zweier identischer Hälften, die ineinandergreifen, ähnlich wie bei einer Muschel. Die Kieselsäure bildet sich in einem radial oder bilateral symmetrischen Muster und ist oft äußerst komplex und erstaunlich anzusehen. Diatomeen vermehren sich ungeschlechtlich und teilen sich, um mehr Diatomeen zu bilden.
In vielen Fällen schwimmt eine Kieselalge von selbst durch den Ozean. In anderen bilden Kieselalgen riesige Kolonien von Individuen, die auf verschiedene Weise miteinander verbunden sind. Die einzigartigen Organismen werden wegen ihrer charakteristischen Zellwände manchmal als Juwelen des Meeres bezeichnet. Viele angehende Biologiestudenten betrachten Kieselalgen unter dem Mikroskop, um mehr über die unglaublichen Details zu erfahren, die in mikroskopischen Organismen zu finden sind. Jede Meerwasserprobe von der Oberfläche eines gesunden Ozeans enthält eine Vielzahl von Kieselalgen in einer Reihe von Formen, die man unter einem Mikroskop betrachten kann.
Diatomeen ähneln Dinoflagellaten, einer weiteren großen Klasse von Protisten, die den Ozean bewohnt. Dinoflagellaten sind bewegungsfähiger als die meisten Kieselalgen und verwenden Geißelarme, um sich selbst anzutreiben. Einige Dinoflagellaten gehen auch symbiotische Beziehungen mit anderen Organismen ein. Beide wurden von frühen Biologen identifiziert und beschrieben, und zahlreiche Broschüren, die die Macht des Mikroskops demonstrieren, verwendeten Zeichnungen dieser winzigen Organismen als Illustrationen.