Las microalgas que crecen en la parte inferior del hielo marino son productores primarios clave en los entornos marinos polares. Su estado nutricional, determinado por su composición macromolecular, contribuye a la bioquímica de la región y las características temporales y espaciales únicas de su crecimiento las hacen esenciales para mantener las redes alimentarias marinas polares. Aquí, revisamos la plasticidad y la diversidad taxonómica de la composición macromolecular de las microalgas del hielo marino, con un enfoque en cómo diferentes condiciones ambientales influyen en la producción y partición macromolecular dentro de las células y comunidades. Se presentan las ventajas y desventajas de las metodologías para evaluar la composición macromolecular, incluidas las técnicas que proporcionan un perfil macromolecular completo de alto rendimiento y/o resolución específica de especies, que se recomiendan especialmente para estudios futuros. Se discuten las direcciones de los cambios macromoleculares impulsados por el medio ambiente, junto con las consecuencias anticipadas sobre los nutrientes suministrados al ecosistema marino polar. Dado que las regiones polares enfrentan tasas aceleradas de cambio ambiental, se argumenta que una firma de cambio climático se volverá evidente en la composición bioquímica de las comunidades de microalgas del hielo marino, destacando la necesidad de más investigación para comprender los efectos sinérgicos de múltiples estresores ambientales. La importancia de las microalgas del hielo marino como productores primarios en los ecosistemas marinos polares significa que la investigación continua sobre el fenotipado macromolecular impulsado por el cambio climático es crítica para entender las implicaciones para el ciclo bioquímico de las regiones y la transferencia de carbono.