Hay muchas clases de fitoplancton en el océano. Generalmente los dividimos en grupos por clases de tamaño, para lo cual las diatomeas y los dinoflagelados tienden a ser algunas de las células más grandes. El fitoplancton más abundante en este planeta es el género Prochlorococcus . Son células diminutas, con genomas altamente aerodinámicos, que generalmente se adaptan a las aguas cálidas y estratificadas de los giros oceánicos. Se ha especulado que este grupo produce más del 50% del oxígeno en la atmósfera.
Las diatomeas se conocen como productores principales porque son grandes y pueden crecer muy rápido cuando los nutrientes están disponibles. Lo que significa que pueden reparar una gran cantidad de dióxido de carbono y producir una gran cantidad de biomasa con bastante rapidez (floración). También son pesados, por lo que tienden a hundirse desde la capa superficial del océano (donde hay luz) hasta las capas oscuras, donde es menos probable que la materia orgánica que compone sus cuerpos se descomponga y regrese al dióxido de carbono. Esto representa un secuestro neto de carbono.