Les mycorhizes arbusculaires constituent le type d'association le plus général et probablement le plus ancien entre les plantes et les champignons, avec lequel la grande majorité des plantes terrestres ont évolué en développant un système de compatibilité envers les symbiotes fongiques. Les interactions cellulaires conduisant à l'intégration morphofonctionnelle entre les symbiontes, au cours de la formation de la mycorhize, sont complexes. Certains gènes de la plante ainsi que certains événements cellulaires pourraient être communs avec ceux des processus de nodulation, mais il y a déjà des preuves qu'il existe des modifications moléculaires spécifiques aux mycorhizes arbusculaires. Les réactions de défense des plantes qui sont normalement faiblement activées à l'état symbiotique, sont fortement élicitées par les champignons mycorhizogènes arbusculaires chez des hôtes génétiquement modifiés et résistants; cela suggère qu'il y aurait un contrôle de l'expression des mécanismes de défense au cours de la formation d'une symbiose normale. On observe également des modifications induites chez les symbiontes fongiques au cours de la colonisation des tissus hôtes, lesquelles se manifestent par des changements du métabolisme pariétal et de l'expression de protéines. Rien n'est connu de la constitution génétique des champignons mycorhizogènes arbusculaires qui ne peuvent être mis en culture pure. Le clonage récent de l'ADN de ces champignons ouvre la possibilité d'identifier des gènes fonctionnels en vue d'étudier leur régulation et leur rôle dans la symbiose.