De acordo com a Universidade do Colorado, as espécies de diatomáceas são muito particulares quanto à química da água em que vivem e têm uma faixa distinta de pH e salinidade onde crescem. Eles também têm tolerâncias específicas para outras variáveis ambientais, o que os torna adequados para serem usados em avaliações e monitoramento ambiental. Além disso, as diatomáceas fósseis podem ser usadas para determinar as condições do passado.
Cada espécie de diatomácea tem requisitos distintos de pH, salinidade, concentração de nutrientes, sedimento em suspensão, regime de fluxo e altitude em que crescerá. Portanto, diferentes espécies são encontradas em diferentes condições. Além disso, as paredes celulares de sílica de uma diatomácea não se decompõem, portanto, as diatomáceas em sedimentos marinhos e lacustres podem ser usadas para interpretar as condições do passado comparando as preferências das espécies modernas aos fósseis de diatomáceas passadas. As diatomáceas também são importantes fontes globais de fixação de carbono e servem como "biocombustível" para cadeias alimentares aquáticas. Estima-se que 40 por cento do oxigênio da Terra seja produzido por diatomáceas.
De acordo com a Universidade da Califórnia em Berkeley, as diatomáceas têm um extenso registro fóssil que remonta ao período Cretáceo. Algumas rochas são formadas quase inteiramente por diatomáceas fósseis e são chamadas de diatomita ou terra de diatomáceas. Esses depósitos são extraídos comercialmente como abrasivos e auxiliares de filtragem.
