La reproducción de las diatomeas es, por lo general, asexual, lo que permite una rápida producción de muchas células que heredan un patrimonio genético idéntico al de la célula progenitora. Una modalidad particular de reproducción sexual, la auxosporulación, asegura la variabilidad genética de las poblaciones de diatomeas. El ciclo que aquí se ilustra es típico de las pennadas, diatomeas con simetría bilateral presentes sobre todo en las aguas continentales. Las diatomeas céntricas son típicas de las aguas marinas y están dotadas de simetría radial; en estas últimas se puede apreciar la degeneración de 3 de los 4 núcleos derivados de la meiosis y la formación de gametos masculinos flagelados.