Die Mikroskopie fasziniert die Menschen schon seit dem 17. Jahrhundert. Es wurden schon früh zahlreiche Wasserorganismen untersucht. Daraus entwickelte sich Anfang des 20. Jahrhunderts die Limnologie, die Wissenschaft von Binnengewässern als Ökosysteme. Heute ist sie in der ökologischen Bewertung von Gewässern nicht mehr wegzudenken.
Lichtmikroskopische Methoden werden seit Jahrzehnten zur qualitativen und quantitativen Diatomeenanalysen verwendet. Diatomeen eignen sich gut als Indikatoren zur Bestimmung verschiedener Gewässerparameter, sie kommen in einer enormen Artenvielfalt vor und sind weit verbreitet in nahezu allen Habitaten. Einige Species haben sehr spezifische ökologische Präferenzen und können so als Indikatoren für Nährstoffgehalte, Versauerung, Salinität oder andere Umweltbedingungen dienen. Die genaue Ausprägung ihrer Silikatschalen ist charakteristisch pro Art, für die genaue Artbestimmung ist allerdings sowohl ein gutes Lichtmikroskop als auch viel Übung notwendig.
Untersuchungen im Rasterelektronenmikroskop haben den Vorteil, dass hierbei wesentlich stärkere Vergrößerungen möglich sind als im Lichtmikroskop. Momentan werden quantitative Auszählungen zwar in der Regel am Lichtmikroskop gemacht, für die Artbestimmung einzelner Individuen liefert das REM jedoch oft unschätzbare Hinweise. Nachteilig ist, dass die Proben meist speziell aufbereitet werden müssen, sie müssen in der Regel elektrisch leitend und nahezu wasserfrei sein.
