De este modo, mediante procesos físicos y químicos complejos se desarrolla y reproduce el fitoplancton, elaborando su propia materia orgánica a partir de elementos inorgánicos: bióxido de carbono, agua, fosfatos y nitratos que tenga a su disposición. Sin embargo, se requiere de la existencia de otros elementos químicos, que si bien no son indispensables para la síntesis de materia viva, son necesarios para que las algas microscópicas del fitoplancton formen algunas de sus estructuras características; éste es el caso del hierro y el sílice.

Se ha observado que para la multiplicación de algunos de los vegetales del fitoplancton, sobre todo para las diatomeas, se necesita hierro en cantidades pequeñas para su metabolismo, y para que formen su caparazón es indispensable el sílice. Los biólogos han podido demostrar también la necesidad de otros elementos químicos que tienen las diatomeas como: magnesio, boro, cinc, cobre e incluso galio.

La relación entre la acidez y la alcalinidad del agua del mar, a lo que se le llama pH, varía muy poco y está comprendida entre 7 y 8. Dentro de estos límites de variación es mínimo lo que influye en el desenvolvimiento de la vida planctónica. En la zona de la fotosíntesis, y sobre todo en el momento de la gran multiplicación primaveral de las algas del plancton y al ser utilizado el bióxido de carbono disuelto, se provoca una ligera elevación de la alcalinidad.