Une relation symbiotique dans laquelle les deux espèces bénéficient est appelée mutualisme. Dans une relation mutualiste, les deux espèces survivent et prospèrent plus efficacement que si les espèces vivaient seules. Cependant, les deux membres encourent des coûts liés à une telle relation.
De nombreuses associations mutualistes commencent en fait par une relation négative entre deux espèces, comme une espèce s'attaquant à l'autre. L'espèce proie doit soit combattre l'ennemi, soit apprendre à vivre avec lui. Les cas de mutualisme sont plus fréquents lorsque l'environnement est stressant. Des exemples en sont des endroits dépourvus d'eau ou de nourriture, remplis d'air toxique ou contenant un sol pauvre.
Le mutualisme peut être obligatoire ou facultatif. Dans les associations obligatoires, aucune espèce ne peut vivre sans l'autre. Un exemple est l'entente de vie étroite entre les espèces de coraux et d'algues. Dans le mutualisme facultatif, les deux espèces peuvent vivre sans l'autre, mais trouvent utile de vivre en couple. À titre d'exemple, le mutualisme facultatif se produit lorsque des poissons plus petits appelés labres ramassent des parasites sur des poissons plus gros.