Os liquens são formados pela associação de fungos e algas ou fungos e cianobactérias. Na maioria dos liquens, os fungos são os ascomicetos e as algas são as clorofíceas. As camadas mais externas dos liquens são formadas pelas hifas do fungo, enquanto que a camada mais interna é formada pelas células das algas e também por hifas do fungo.
As algas têm a capacidade de fazer a fotossíntese e, graças a isso, conseguem produzir substâncias que são utilizadas na nutrição do fungo. Em contrapartida, o fungo dá à alga proteção, além de fornecer água e sais minerais. Quando o fungo está associado à cianobactéria, pode haver a utilização do nitrogênio atmosférico em sua alimentação.
Para alguns especialistas, a associação desses dois organismos é uma relação harmônica de mutualismo, ou seja, ambos os organismos são beneficiados e a troca de favores é muito grande. Por esse motivo, eles acreditam que a sobrevivência isolada das algas e dos fungos seria impossível. Em estudos recentes, cientistas verificaram que as algas se desenvolveram bem melhor sem a presença dos fungos, enquanto que os fungos não conseguiram sobreviver. Isso pode sugerir que a associação que ocorre entre as algas e os fungos nos liquens seria mais uma associação “forçada” pelo fungo, que poderia ser entendida como um parasitismo equilibrado, e que as algas não tirariam nenhum proveito dessa associação.
Mas há várias controvérsias sobre esses estudos, pois os liquens são considerados seres pioneiros, o que significa que eles se instalam primeiros em novos ambientes, criando, assim, condições para que outros organismos se estabeleçam naquele local. Sabemos também que os liquens resistem a temperaturas extremas e também à falta de água, sendo encontrados em rochas expostas ao sol, gelo, desertos, solos nus, troncos ressecados, etc. Essa capacidade de sobrevivência em lugares inóspitos é unicamente do fungo. É a associação com o fungo que permite que a alga sobreviva em locais nada acolhedores.
Os liquens são organismos que se reproduzem assexuadamente através de pequenos fragmentos que possuem hifas do fungo e células da alga associadas. Esses fragmentos são chamados de sorédios e podem ser levados, pela ação do vento, a lugares remotos.
Esses organismos são extremamente sensíveis a alterações ambientais, por isso são considerados bioindicadores de poluição, porque conseguem absorver com grande facilidade substâncias tóxicas presentes no ar. Dessa forma, a presença de liquens sugere baixo índice de poluição, enquanto que seu desaparecimento sugere agravamento da poluição ambiental.