铁皮石斛茎基部有数条不定根，长约20厘米左右，最长可达50厘米以上，有分枝。根系接触附主后会长出许多白色丝状物，这些白色丝状物就是真菌菌丝。菌丝入侵到根系的整个皮层成为内生菌，与铁皮石斛根系形成共生关系。
根菌为了自身的生长繁殖需要，必须从空气中获得氮肥(固定空气中的氮气)，分解培养基质上的动植物残体获得矿物营养，又需从铁皮石斛根系中吸收养分(如胺基酸、糖类等碳水化合物)，从而不断壮大根菌群体。
而石斛根系通过分解根菌残体，间接获取生长发育所必须的各类营养物质。因此没有根菌间接输送养分，石斛就很难生存。没有石斛为根菌提供寄住条件，根菌也很难生长繁殖。这就是石斛与根菌的“共生性”。
