许多植物的根系与土壤中的微生物建立了共生关系，在植物体上形成菌根或根瘤。某些种子植物的根与土壤真菌共生所形成的共生体，称为菌根。根据真菌对寄主皮层细胞浸染的情况，又分为两种类型：(1) 外生菌根，真菌形成一鞘层，即菌丝罩，整个包裹着幼根的外部，只有少数菌丝侵入到根皮层的细胞间隙中，如松树、栎树等。(2)内生菌根，真菌形成不明显的罩子，而大部分菌丝均侵入到根部皮层的细胞内部，如兰属、草莓等。菌根真菌的菌丝如同根毛一样，起吸收水分与矿质营养的作用。还能将土壤中的矿质盐和有机物质，转变为易于寄主吸收的营养物质，以及可制造维生素等，供给根系。而寄主植物分泌的糖类、氨基酸及其他有机物质又可供真菌生活，因此两者为共生关系。

豆科植物与根瘤细菌的共生体，即为根瘤。根瘤的维管束与根的维管柱连接，两者可互通营养，一方面豆科植物将水分及营养物质供给根瘤细菌的生长；另一方面根瘤细菌也将固定合成的铵态氮，通过输导组织运送给寄主植物。