硅藻的繁殖方式主要有以下幾種：
營養繁殖。這是硅藻最普通的一種繁殖方式，過程開始時，細胞的原生質略微增大，隨後核分裂，色素體等原生質體也一分爲二。這時，母細胞的上、下殼分開，新形成的兩個細胞各自再形成新的下殼。這樣形成的兩個新細胞中，一箇與母細胞大小相等，另一箇則比母細胞小。這種連續分裂的結果是，個體越來越小。
復大孢子。硅藻細胞經過多次分裂後，個體逐漸縮小，當縮小到一定程度時，這種小細胞不再分裂，而產生一種孢子，以恢復原來的大小。這種孢子稱爲復大孢子。復大孢子的形成方式有無性和有性兩種。
小孢子。多見於中心硅藻的一種生殖方式，細胞核和原生質多次分裂，形成8、16、32、64、128個不等小孢子，每個小孢子具1~4條鞭毛，長成後成羣逸出，相互結合爲合子，每個合子再萌發成新個體。
休眠孢子。這是沿海種類在多變的環境中的一種適應方式。休眠孢子的產生常在細胞分裂後，原生質收縮到中央，然後產生厚壁，並在上、下殼分泌很多突起和各種棘刺。當環境有利時，休眠孢子以萌芽方式恢復原有形態和大小。