infestans na zdrowych liściach ziemniaka i obserwowaniu penetracji liścia i późniejszego wzrostu grzybni, która zaatakowała tkankę, powstawanie konidiów i pojawienie się charakterystycznych czarnych plam zarazy ziemniaczanej. Wykonywał też podobne eksperymenty na łodygach i bulwach ziemniaków. Obserwując konidia w glebie i infekcję bulw, stwierdził, że grzybnia może przetrwać w bulwach mroźną zimę
Przeprowadził dokładne badania nad rdzą zbożową (Puccinia graminis), patogenem powodującym chorobę o nazwie rdza źdźbłowa zbóż i traw. Wykazał, że P. graminis wymaga różnych żywicieli na różnych etapach swojego rozwoju, a jednym z nich jest berberys. Odkrycie De Bary’ego wyjaśniło, dlaczego usuwanie roślin berberysu było od dawna praktykowane jako metoda zwalczania tej choroby.
De Bary badał również powstawanie porostów, które są wynikiem związku między grzybem a glonem. Prześledził etapy, przez które rosły i rozmnażały się oraz adaptacje, które umożliwiły im przetrwanie suszy i zimy. W 1879 r. utworzył słowo „symbioza” w swojej monografii Die Erscheinung der Symbiose. Starannie przestudiował morfologię pleśni, drożdży i grzybów i zasadniczo ustanowił mykologię jako nową, niezależną naukę.