As diatomáceas se reproduzem principalmente por meio da fissão binária. Na fissão binária, uma única célula se divide em duas células filhas. As células-filhas são cópias genéticas da célula-mãe e, normalmente, cada uma é capaz de crescer até o mesmo tamanho da célula-mãe. As diatomáceas, no entanto, apresentam fissão de encolhimento. Na fissão encolhendo, uma das duas células-filhas é sempre menor do que a célula-mãe, levando a uma diminuição constante de tamanho ao longo de uma linha de células-filhas. Quando as diatomáceas ficam muito pequenas, elas começam a se reproduzir sexualmente.
A célula-mãe sofre meiose para formar óvulos ou espermatozoides móveis. As células masculinas liberam espermatozoides que localizam e fertilizam óvulos femininos para formar um auxosporo, o zigoto da diatomácea. O auxosporo eventualmente cresce para se tornar o início de uma nova linhagem de diatomáceas, e a diatomácea volta à reprodução assexuada. Essa capacidade de utilizar múltiplas estratégias reprodutivas garante que as diatomáceas nunca se tornem muito pequenas e a reprodução sexual introduza variabilidade genética.
As diatomáceas são um tipo de alga, presente em grandes quantidades no fitoplâncton, e importantes produtoras do ecossistema. Eles são organismos unicelulares que formam colônias de várias formas e tamanhos.