De acuerdo con la Universidad de Colorado, las especies de diatomeas son muy particulares sobre la química del agua en la que viven, y tienen un rango distinto de pH y salinidad donde crecen. También tienen tolerancias específicas para otras variables ambientales, lo que las hace adecuadas para ser utilizadas en la evaluación y monitoreo ambiental. Además, las diatomeas fósiles se pueden usar para determinar las condiciones del pasado.
Cada especie de diatomea tiene requisitos distintos para el pH, la salinidad, la concentración de nutrientes, los sedimentos suspendidos, el régimen de flujo y la elevación en la que crecerá. Por lo tanto, diferentes especies se encuentran en diferentes condiciones. Además, las paredes celulares de sílice de una diatomea no se descomponen, por lo que las diatomeas en sedimentos marinos y lacustres pueden usarse para interpretar las condiciones del pasado al comparar las preferencias de las especies modernas con los fósiles de las diatomeas pasadas. Las diatomeas también son importantes fuentes mundiales de fijación de carbono y sirven como un "biocombustible" para las redes alimenticias acuáticas. Se estima que el 40 por ciento del oxígeno de la tierra es producido por diatomeas.
Según la Universidad de California en Berkeley, las diatomeas tienen un extenso registro de fósiles que se remonta al período Cretácico. Algunas rocas están formadas casi en su totalidad por diatomeas fósiles y se llaman diatomita o tierra de diatomeas. Estos depósitos se extraen comercialmente como abrasivos y auxiliares de filtración.
