Diatomeen sind mikroskopisch kleine Kieselalgen.  Das markanteste Merkmal der Kieselalge (Diatomee) ist ihre Schale, in der sie wie in einer Schachtel eingesperrt lebt.  Sterben Kieselalgen, dann vergeht ihr Zellinhalt, jedoch nicht ihre Schale. Diese bleibt im Sediment von Flüssen, Seen und Meeren oft vollständig erhalten. So kann mit Kieselalgen als Mikrofossilien die Geschichte von Seen, oder auch die Zuordnung von Gesteinsschichten zu Erdzeitaltern zugeordnet werden.

Lebende Kieselalgen bewegen sich auf den Substraten, auf denen sie entstanden sind.

Diatomeen (Bacillariophyceae) (Kieselalgen) sind mikroskopisch kleine einzellige Algen die praktisch überall in allen Gewässerarten vorkommen. Diese kommen schwimmend als Plankton im Wasser oder auf dem Boden angeheftet an Steinen, Sand oder Pflanzen vor. Sie können jedoch auch frei leben und sich zwischen Partikeln auf dem jeweiligen Substrat bewegen. Einzeln sind diese Algen mit dem bloßen Auge nicht sichtbar, aber große Konzentrationen können oft erkannt werden im Wasser als braune oder gold-braune Farbveränderung oder als farbige Flächen die sich im Sand, Sediment oder auf Steinen und Felsen bilden.

Der Aufbau einer Diatomee ist ähnlich der einer Pillenschachtel oder Tabakdose. Die Schale besteht aus Kieselsäure (Quarz), und besteht aus zwei ineinanderpassende Schalen, wobei die eine etwas größer ist als die andere [genannt "epitheca"(Oberschale) and (Unterschale) "hypotheca"]. Die Hülle (thecae) einer Diatomee besteht aus der Ober und Unterschale (den Hauptelementen) und einzelnen Bändern (cingulum), die diese Schalen verbinden. Diese zusammenhängenden Bänder werden auch als Gürtel (girdle) bezeichnet. Die zusammenhängende Formen bestehend aus Schalen und Gürteln werden auch als Frusteln bezeichnet.

Die Größen von Diatomeen können sehr unterschiedlich sein. Sie variieren von wenigen µ bis hin zu einem halben mm. Die Meisten sind jedoch in der Größenordnung von 10 bis 100 µm Länge zu finden. Die globale Vielfalt von Kieselalgen ist beträchtlich. Zur Zeit sind schätzungsweise zwischen 10.000 bis 20.000 individuelle Arten wissenschaftlich erfasst, es wird jedoch angenommen, dass sich die tatsächliche Artenvielfalt in der Größenordnung von 200000 und mehr bewegt. Der Unterschied in diesen Zahlen kann erklärt werden durch Abweichungen in der Interpretation der Arten. Es wird jedoch auch angenommen, dass viele Arten noch gar nicht erfasst und erkannt wurden.