Диато́мовые во́доросли (диатомеи, кремнистые водоросли), отдел настоящих водорослей. Одноклеточные одиночные или колониальные организмы. Клетки лишены целлюлозной оболочки и окружены снаружи твердым кремнеземным панцирем. По его форме диатомовые водоросли делятся на две группы: с радиально-симметричным (центрические) и двустороннесимметричным (пеннатные) панцирем. У большинства видов он состоит из двух половинок. Наружная, более крупная (эпитека) подобно крышке находит своими краями на внутреннюю, более мелкую (гипотеку). Иногда вдоль эпитеки проходит продольный шов, который прорезает ее стенку. Обе створки панциря пронизаны многочисленными мелкими порами, через которые происходит обмен веществ между клеткой и внешней средой.
Хлоропласты диатомовых водорослей окрашены различные оттенки желто-бурого цвета в зависимости от набора пигментов. Среди них преобладают каротин, ксантофилл и диатомин — особый пигмент из группы ксантофиллов, присутствующий только у диатомовых водорослей. В качестве запасного питательного продукта в их клетках откладывается масло.
Размножение чаще всего происходит в результате деления надвое. Каждая дочерняя клетка получает только одну створку материнского панциря, а вторую достраивает самостоятельно. При этом, вновь образующаяся створка всегда является гипотекой. Половой процесс диатомовых водорослей протекает по типу гологамии, изогамии, гетерогамии и оогамии. В жизненном цикле диатомей преобладает диплоидная фаза, гаплоидный набор хромосом наблюдается только у гамет.
Диатомовые водоросли известны с юрского периода. В настоящее время описано более 12 тыс видов. Диатомеи населяют различные пресные и морские водоемы, достигая наибольшего разнообразия в бореальной зоне. Предпочитают, как правило, неглубокие места, но могут встречаться на глубине до 100 м. Диатомовые водоросли составляют значительную часть планктона и бентоса. Они служат основным источником корма и первоначальным звеном в цепях питания для многих водных животных. Скопления створок диатомовых водорослей в геологическом прошлом образовали мощные осадочные породы — диатомиты. Современные виды образуют на дне морей диатомовые илы.