Інтенсивність фотосинтезу на одиницю біомаси у планктонних і бентосних діатомей неоднакова. У бентосних форм вона значно вище, так як їх хлоропласти більший і мають більш інтенсивне забарвлення. Крім того, у рухливих форм фотосинтез протікає активніше, ніж у нерухомих, і значно посилюється в період ділення клітин. Умови для фотосинтезу у поверхні води досить близькі до умов повітряного середовища, але різко змінюються з зануренням водоростей на глибину.
Планктонні діатомові водорості, що мешкають в пелагиали морів, можуть існувати на глибині 100 м і більше при великій прозорості води. Однак з глибиною змінюється не тільки інтенсивність освітлення, але і якість світла внаслідок різного поглинання променів сонячного спектра різної довжини хвилі, що по-різному відбивається на різних видах.
Серед планктонних і бентосних діатомей існують світлолюбні і тіньолюбні види, що відрізняються інтенсивністю фотосинтезу і коефіцієнтом використання сонячної енергії при однаковій радіації. У світлолюбних видів максимум фотосинтезу припадає на полудень, а у тіньолюбних - на ранкові та післяполуденні години.
Вивчення діатомових водоростей в культурах дозволило виявити більшу пластичність діатомей в засвоєнні як мінеральних, так і органічних речовин.
Особливу роль в житті діатомових водоростей грає кремній, який їм необхідний для побудови панцира. Засвоєння його відбувається відповідно до ритмом ділення клітин і залежить від хімічних і фізичних властивостей навколишнього середовища. Розподіл клітин дпатомей відбувається нормально, якщо в воді знаходиться не менше 5 мг / л кремнію, а при вмісті його близько 0,5 мг / л розподіл припиняється.
Крім неорганічних речовин, діатомових водоростей для зростання і розвитку також потрібні невеликі кількості органічних речовин. Дуже гарний вплив на них робить вітамін В12. Вивчення органічного харчування діатомей показало, що вони потребують вітамінів групи В більше, ніж інші водорості.
Деякі діатомові водорості взагалі можуть переходити від автотрофного харчування до гетеротрофного. Відомі навіть форми з безбарвними хлоропластами або зовсім без них - зти водорості є вже облігатними гетеротрофами.