Uma relação simbiótica em que ambas as espécies se beneficiam é chamada de mutualismo. Em uma relação mutualística, ambas as espécies sobrevivem e prosperam de forma mais eficaz do que se vivessem sozinhas. Ambos os membros, no entanto, incorrem em custos de tal relacionamento.
Muitas associações mutualísticas na verdade começam com uma relação negativa entre duas espécies, como uma espécie predando a outra. As espécies de presas precisam lutar contra o inimigo ou aprender a conviver com ele. Os casos de mutualismo são mais comuns quando o ambiente é estressante. Exemplos disso são lugares sem água ou comida, cheios de ar tóxico ou com solo pobre.
Mutualismo pode ser obrigatório ou facultativo. Em associações obrigatórias, nenhuma das espécies pode viver sem a outra. Um exemplo é o convívio entre espécies de corais e algas. No mutualismo facultativo, ambas as espécies podem viver sem a outra, mas consideram útil viver em um relacionamento. Por exemplo, o mutualismo facultativo ocorre quando peixes menores chamados bodiões pegam parasitas em peixes maiores.