Si bien es bien sabido que las algas planctónicas a menudo forman floraciones que causan daño a los ecosistemas a nivel global debido a la depleción de oxígeno y/o intoxicación, hay mucho que aprender sobre los mecanismos subyacentes, como la mixotrofía. Las algas mixotróficas que forman floraciones son altamente adaptables a las fluctuaciones ambientales debido a la flexibilidad de sus estrategias de alimentación. La cleptoplastidia es un componente esencial de la mixotrofía. Este fenómeno implica que las células de protistas mixotróficos adquieren, mantienen y explotan cloroplastos de microalgas presa. Presentamos un nuevo modelo matemático, que por primera vez demuestra cómo la cleptoplastidia puede acelerar el crecimiento reproductivo de los protistas mixotróficos y, por lo tanto, llevar a floraciones de algas. Un ingrediente clave de este modelo es un nuevo indicador ecológico, un índice de cleptoplastidia, introducido como una medida de la contribución de la cleptoplastidia a la mixotrofía. El modelo se aplicó a dinoflagelados mixotróficos potencialmente tóxicos que forman floraciones. Sus predicciones apoyan la hipótesis de que la cleptoplastidia puede aumentar significativamente la tasa de división de las algas. Así, la cleptoplastidia en protistas mixotróficos impulsa su crecimiento poblacional y conduce a la acumulación de biomasa y floraciones. El modelo propuesto puede convertirse en un bloque de construcción esencial en la modelización matemática de procesos ecológicos básicos de suma importancia. Contribuirá a la previsión de floraciones de algas nocivas que deterioran los entornos costeros marinos en todo el mundo.