Doszedł do wniosku, że grzyby z grupy rdzowców (Uredinales) i głowniowców (|Ustilaginales) są pasożytami.
De Bary zauważył także, że pewne morfy, które zostały sklasyfikowane jako odrębne gatunki, były w rzeczywistości kolejnymi etapami rozwoju tego samego organizmu. Badał historię rozwoju śluzowców (Myxomycetes) i zauważył ich podobieństwo do zwierząt. Jako pierwszy utworzył termin Mycetozoa, który obejmuje niższe zwierzęta i śluzowce. W swojej pracy nad Myxomycetes (1858 r.) zwrócił uwagę, że na jednym etapie ich cyklu życiowego (stadium plazmodialne) były one niewiele więcej niż bezkształtnymi, ruchliwymi masami substancji, którą Félix Dujardin nazwał sarcode (protoplazma).
De Bary jako pierwszy opisał rozmnażanie płciowe grzybów. W 1858 r. zaobserwował koniugację u glonów skrętnica (Spirogyra), a w 1861 r. opisał rozmnażanie płciowe u grzyba Peronospora sp. Widział konieczność obserwacji całego cyklu życiowego patogenów i próbował śledzić go w żywych roślinach żywicielskich. Ponad 15 lat badał grzybopodobne gatunki z grupy Peronosporeae, szczególnie Phytophthora infestans i rodzaju Albugo, pasożyty ziemniaka. W swojej opublikowanej w 1863 roku pracy zatytułowanej „Recherches sur le development de quelques champignons parasites”, donosił o zaszczepieniu zarodników P.