許多植物的根系與土壤中的微生物建立了共生關系，在植物體上形成菌根或根瘤。某些種子植物的根與土壤真菌共生所形成的共生體，稱為菌根。根據真菌對寄主皮層細胞浸染的情況，又分為兩種類型：(1) 外生菌根，真菌形成一鞘層，即菌絲罩，整個包裹著幼根的外部，只有少數菌絲侵入到根皮層的細胞間隙中，如松樹、櫟樹等。(2)內生菌根，真菌形成不明顯的罩子，而大部分菌絲均侵入到根部皮層的細胞內部，如蘭屬、草莓等。菌根真菌的菌絲如同根毛一樣，起吸收水分與礦質營養的作用。還能將土壤中的礦質鹽和有機物質，轉變為易于寄主吸收的營養物質，以及可制造維生素等，供給根系。而寄主植物分泌的糖類、氨基酸及其他有機物質又可供真菌生活，因此兩者為共生關系。
豆科植物與根瘤細菌的共生體，即為根瘤。根瘤的維管束與根的維管柱連接，兩者可互通營養，一方面豆科植物將水分及營養物質供給根瘤細菌的生長；另一方面根瘤細菌也將固定合成的銨態氮，通過輸導組織運送給寄主植物。