Nach unserer Definition des Begriffs Algen gelten die meisten Algengruppen als photoautotroph, d.h. sie sind für ihren Stoffwechsel vollständig auf ihren Photosyntheseapparat angewiesen, der Sonnenlicht als Energiequelle und CO2 als Kohlenstoffquelle zur Herstellung von Kohlenhydraten und ATP nutzt. Die meisten Algenabteilungen enthalten farblose heterotrope Arten, die organischen Kohlenstoff aus der äußeren Umgebung entweder durch die Aufnahme gelöster Stoffe (Osmotrophie) oder durch das Verschlingen von Bakterien und anderen Zellen als partikuläre Beute (Phagotrophie) gewinnen können. Es gibt auch Algen, die keine essentiellen Bestandteile wie die Vitamine des B12-Komplexes oder Fettsäuren synthetisieren können und diese importieren müssen; diese Algen werden als auxotroph bezeichnet.
Es ist jedoch weithin anerkannt, dass Algen ein komplexes Spektrum von Ernährungsstrategien anwenden, das Photoautotrophie und Heterotrophie kombiniert, was als Mixotrophie bezeichnet wird. Der relative Beitrag von Autotrophie und Heterotrophie zum Wachstum innerhalb einer mixotrophen Art variiert entlang des Gradienten von Algen, deren vorherrschende Ernährungsweise die Phototrophie ist, über solche, bei denen die Phototrophie oder Heterotrophie wesentliche Nahrungsergänzungen liefert, bis hin zu solchen, bei denen die Heterotrophie die dominante Strategie ist. Einige mixotrophe Organismen sind hauptsächlich photosynthetisch und nutzen nur gelegentlich eine organische Energiequelle. Andere Mixotrophe decken ihren Nährstoffbedarf größtenteils durch Phagotrophie, können aber auch einen Teil der Photosyntheseprodukte aus den Chloroplasten der Beutetiere nutzen. Die photosynthetische Fixierung von Kohlenstoff und die Nutzung partikulärer Nahrung als Quelle für wichtige Nährstoffe (Stickstoff, Phosphor und Eisen) und Wachstumsfaktoren (z. B. Vitamine, essenzielle Aminosäuren und essenzielle Fettsäuren) können das Wachstum steigern, insbesondere in extremen Umgebungen, in denen die Ressourcen begrenzt sind. Heterotrophie ist wichtig für den Erwerb von Kohlenstoff, wenn das Licht begrenzt ist, und umgekehrt erhält die Autotrophie eine Zelle in Zeiten, in denen die partikuläre Nahrung knapp ist.
Auf der Grundlage ihrer Ernährungsstrategien werden Algen in vier Gruppen eingeteilt:

• Obligat heterotrophe Algen. Sie ernähren sich primär heterotroph, sind aber in der Lage, sich durch Phototrophie zu ernähren, wenn die Beutekonzentration das heterotrophe Wachstum begrenzt (z.B. Gymnodium gracilentum, Dinophyta).
• Obligat phototrophe Algen. Ihre primäre Ernährungsweise ist Phototrophie, aber sie können ihr Wachstum durch Phagotrophie und/oder Osmotrophie ergänzen, wenn das Licht begrenzt ist (z. B. Dinobryon divergens, Heterokontophyta).
• Fakultativ mixotrophe Algen. Sie können sowohl phototroph als auch asheterotroph wachsen (z. B. Fragilidium subglobosum, Dinophyta).
• Obligat mixotrophe Algen. Ihre primäre Ernährungsweise ist Phototrophie, aber Phagotrophie und/oder Osmotrophie liefern Substanzen, die für das Wachstum wesentlich sind (photoauxotrophe Algen können in diese Gruppe eingeschlossen werden) (z. B. Euglena gracilis, Euglenophyta).