Laut der National Science Foundation sind alle Pilze heterotroph, d. h. sie nehmen Nährstoffe oder Energie von anderen Organismen auf. Einige Pilze sind Saprophyten und ernähren sich von toter oder zerfallender Materie. Andere Pilze hingegen sind Symbionten, was bedeutet, dass sie Nährstoffe aus lebenden Organismen aufnehmen, ohne sie zu schädigen oder zu töten.
Pilze nehmen Nährstoffe auf, indem sie durch das Substrat wachsen, das organische Material, auf dem sie leben. Sie tun dies, indem sie Hyphen, die röhrenförmigen Strukturen, die das Zytoplasma umschließen, in das organische Material ausdehnen. Zahlreiche Hyphen arbeiten sich langsam durch das organische Material und sezernieren Verdauungsenzyme. Dieser Prozess trägt zum Abbau des Substrats bei, was den Pilzen die Aufnahme der Nährstoffe des Substrats erleichtert. Die Hyphen erstrecken sich über einen großen Bereich des Substrats, um den Kontakt mit dem Substrat zu maximieren. Durch den engen Kontakt mit dem Substrat wird der Nährstoffaufnahmeprozess effizienter. Die Nährstoffe diffundieren oder übertragen sich viel leichter in die Hyphen. Dieser Prozess der Ausbreitung in Substrate macht Pilze anfälliger für Trockenheit und Ionenungleichgewichte. Da Pilze jedoch meist auf feuchten Substraten wachsen, ist dies in der Regel kein Problem.
Pilze sind allgemein dafür bekannt, dass sie tote und verrottende Stoffe wie abgefallenes Laub und faules Holz abbauen oder sich davon ernähren. Eine häufige symbiotische Beziehung sind Mykorrhizen, die eine vorteilhafte Beziehung zwischen den Wurzeln einer Pflanze und den Pilzen darstellen.
