Theo Đại học Colorado, các loài tảo cát rất đặc biệt về hóa học nước mà chúng sống, và có một phạm vi pH và độ mặn khác nhau ở nơi chúng phát triển. Chúng cũng có dung sai cụ thể đối với các biến môi trường khác, điều này làm cho chúng phù hợp để sử dụng trong đánh giá và giám sát môi trường. Ngoài ra, tảo cát hóa thạch có thể được sử dụng để xác định các điều kiện trong quá khứ.
Mỗi loài tảo cát có các yêu cầu riêng biệt về độ pH, độ mặn, nồng độ chất dinh dưỡng, cặn lơ lửng, chế độ dòng chảy và độ cao mà chúng sẽ phát triển. Do đó, các loài khác nhau được tìm thấy trong các điều kiện khác nhau. Ngoài ra, thành tế bào silica của tảo cát không bị phân hủy, do đó tảo cát trong trầm tích biển và hồ có thể được sử dụng để giải thích các điều kiện trong quá khứ bằng cách so sánh sở thích của các loài hiện đại với hóa thạch của tảo cát trong quá khứ. Các loại tảo cát cũng là nguồn cố định carbon quan trọng trên toàn cầu, và đóng vai trò như một "nhiên liệu sinh học" cho lưới thức ăn thủy sản. Người ta ước tính rằng 40% lượng oxy trên trái đất được tạo ra bởi tảo cát.
Theo Đại học California ở Berkeley, tảo cát có một hồ sơ hóa thạch phong phú từ kỷ Phấn trắng. Một số loại đá được hình thành gần như hoàn toàn từ tảo cát hóa thạch và được gọi là đất diatomit hoặc đất tảo cát. Những khoản tiền gửi này được khai thác thương mại dưới dạng chất mài mòn và chất hỗ trợ lọc.
