După definiția noastră a termenului de alge, majoritatea grupurilor de alge sunt considerate fotoautotrofe, adică depind în întregime de aparatul lor fotosintetic pentru necesitățile metabolice, folosind lumina solară ca sursă de energie și CO2 ca sursă de carbon pentru a produce carbohidrați și ATP. Cele mai multe diviziuni de alge conțin specii heterotrope incolore care pot obține carbon organic din mediul extern fie prin absorbția de substanțe dizolvate (osmotrofie), fie prin înghițirea bacteriilor și a altor celule ca pradă sub formă de particule (fagotrofie). Există, de asemenea, alge care nu pot sintetiza componentele esențiale, cum ar fi vitaminele din complexul B12 sau acizii grași, și care trebuie să le importe; aceste alge sunt definite auxotrofe.
Cu toate acestea, este larg acceptat faptul că algele folosesc un spectru complex de strategii nutriționale, combinândfotoautotrofia și heterotrofia, ceea ce se numește mixotrofie. Contribuția relativă a autotrofiei și heterotrofiei la creșterea în cadrul unei specii mixotrofe variază de-a lungul agradientului de la algele al căror mod dominant de nutriție este fototrofia, trecând prin cele pentru carefototrofia sau heterotrofia furnizează suplimente nutritive esențiale, până la cele pentru care heterotrofia este strategia dominantă. Unele alge mixotrofe sunt în principal fotosintetice și utilizează doar ocazional o sursă de energie organică. Alte mixotrofe își satisfac cea mai mare parte a cererii nutriționale prin fagotrofie, dar pot folosi o parte din produsele de fotosinteză din cloroplastele prăzii sechestrate. Fixarea fotosintetică a carbonului și utilizarea hranei sub formă de particule ca sursă de nutrienți principali (azot, fosfor și fier) și de factori de creștere (de exemplu, vitamine, aminoacizi esențiali și acizi grași esențiali) pot spori creșterea, în special în medii extreme în care resursele sunt limitate. Heterotrofiaeste importantă pentru achiziția de carbon atunci când lumina este limitativă și, dimpotrivă, autotrofia menține o celulă în perioadele în care hrana sub formă de particule este rară.
Pe baza strategiilor lor nutriționale, algele se clasifică în patru grupe:

• Alge heterotrofe obligatorii. Ele sunt în principal heterotrofe, dar sunt capabile să se întrețină prin fototrofie atunci când concentrațiile de pradă limitează creșterea heterotrofă (de exemplu, Gymnodium gracilentum, Dinophyta).
• Alge fototrofe obligatorii. Modul lor primar de nutriție este fototrofia, dar ele pot suplimenta creșterea prin fagotrofie și/sau osmotrofie atunci când lumina este limitativă (de exemplu, Dinobryon divergens, Heterokontophyta).
• Alge mixotrofe facultative. Pot crește la fel de bine ca fototrofe și asheterotrofe (de exemplu, Fragilidium subglobosum, Dinophyta).
• Alge mixotrofe obligatorii. Modul lor primar de nutriție este fototrofia, dar fagotrofiași/sau osmotrofia furnizează substanțe esențiale pentru creștere (în acest grup pot fi incluse și algele fotoauxotrofe) (de exemplu, Euglena gracilis, Euglenophyta).