Suivant notre définition du terme algues, la plupart des groupes d’algues sont considérés comme des photoautotrophes, c’est-à-dire qu’ils dépendent entièrement de leur appareil photosynthétique pour leurs besoins métaboliques, utilisant la lumière solaire comme source d’énergie et le CO2 comme source de carbone pour produire des glucides et de l’ATP. La plupart des divisions d’algues contiennent des espèces hétérotropes incolores qui peuvent obtenir du carbone organique à partir du milieu extérieur, soit en absorbant des substances dissoutes (osmotrophie), soit en engloutissant des bactéries et d’autres cellules comme proies particulaires (phagotrophie). Il existe également des algues qui ne peuvent pas synthétiser les composants essentiels tels que les vitamines du complexe B12 ou les acides gras, et qui doivent les importer ; ces algues sont définies comme auxotrophes.
Cependant, il est largement admis que les algues utilisent un spectre complexe de stratégies nutritionnelles, combinant la photo-autotrophie et l’hétérotrophie, que l’on appelle mixotrophie. La contribution relative de l’autotrophie et de l’hétérotrophie à la croissance d’une espèce mixotrophe varie le long de l’agradient, depuis les algues dont le mode de nutrition dominant est la phototrophie, en passant par celles pour lesquelles la phototrophie ou l’hétérotrophie fournit des compléments nutritionnels essentiels, jusqu’à celles pour lesquelles l’hétérotrophie est la stratégie dominante. Certains mixotrophes sont principalement photosynthétiques et n’utilisent qu’occasionnellement une source d’énergie organique. D’autres mixotrophes satisfont la plupart de leurs besoins nutritionnels par phagotrophie, mais peuvent utiliser certains produits de la photosynthèse provenant de chloroplastes de proies séquestrés. La fixation photosynthétique du carbone et l’utilisation de nourriture particulaire comme source de nutriments majeurs (azote, phosphore et fer) et de facteurs de croissance (par exemple, vitamines, acides aminés essentiels et acides gras essentiels) peuvent améliorer la croissance, en particulier dans les environnements extrêmes où les ressources sont limitées. L’hétérotrophie est importante pour l’acquisition de carbone lorsque la lumière est limitante et, à l’inverse, l’autotrophie maintient une cellule pendant les périodes où la nourriture particulaire est rare.
Sur la base de leurs stratégies nutritionnelles, les algues sont en classées quatre groupes:

• Algues hétérotrophes obligatoires. Elles sont principalement hétérotrophes, mais sont capables de se maintenir par phototrophie lorsque la concentration des proies limite la croissance hétérotrophe (par exemple, Gymnodium gracilentum, Dinophyta).
• Algues phototrophes obligatoires. Leur mode de nutrition primaire est la phototrophie, mais elles peuvent compléter leur croissance par phagotrophie et/ou osmotrophie lorsque la lumière est limitante (par exemple, Dinobryon divergens, Heterokontophyta).
• Algues mixotrophes facultatives. Elles peuvent se développer aussi bien en tant que phototrophes qu’en tant qu’ashétérotrophes (par exemple, Fragilidium subglobosum, Dinophyta).
• Algues mixotrophes obligatoires. Leur mode de nutrition primaire est la phototrophie, mais la phagotrophie et/ou l’osmotrophie fournissent des substances essentielles à la croissance (les photoauxotrophicalgae peuvent être incluses dans ce groupe) (par exemple, Euglena gracilis, Euglenophyta).