Tutti gli eucarioti condividono cellule complesse con mitocondri, un nucleo e organelli legati alla membrana. Tuttavia, le loro pareti cellulari e le loro vie metaboliche differiscono notevolmente.
Le analisi genomiche rivelano che le proteine fungine sono più strettamente correlate alle proteine animali che a quelle vegetali. Ad esempio, la sequenza proteica della muffa melmosa cellulare Dictyostelium discoideum condivide oltre l'80% di identità con le proteine umane, sottolineando gli stretti legami evolutivi tra funghi e animali.
Le piante possiedono la clorofilla, che conferisce loro il colore verde e alimenta la fotosintesi. Né i funghi né gli animali contengono cloroplasti, quindi fanno affidamento su fonti esterne per l'energia. Le pareti cellulari delle piante sono composte principalmente da cellulosa cristallina, mentre le pareti fungine contengono chitina, un polisaccaride più resistente che si trova anche negli esoscheletri degli insetti e nei becchi dei molluschi.
La chitina è un carboidrato forte e flessibile che fornisce supporto strutturale a funghi e artropodi. Gli studi hanno dimostrato che il trattamento della chitina fungina con alcali contenenti azoto rilascia acido acetico, una reazione che non si verifica con la cellulosa vegetale, evidenziando una distinzione chimica fondamentale.
Gli animali producono colesterolo, i funghi producono ergosterolo e le piante sintetizzano fitosteroli come il cicloartenolo. Nonostante queste differenze, tutti e tre i gruppi condividono il lanosterolo come precursore comune nelle loro vie biosintetiche degli steroli.
I dati filogenomici collocano i funghi più vicini agli animali che alle piante, riflettendo un’ascendenza condivisa che precede la divergenza degli organismi multicellulari. L'ipotesi che i funghi si siano evoluti dalle alghe è stata messa in discussione dalle prove che i primi antenati dei funghi erano privi di clorofilla e che i batteri fissatori dell'azoto potrebbero aver fornito loro i nutrienti.
I funghi possiedono un fattore distintivo di allungamento della traslazione, EF‑3, che è assente negli animali e nelle piante. Questa caratteristica molecolare enfatizza ulteriormente il distinto percorso evolutivo che i funghi hanno intrapreso all'interno del dominio eucariotico.
Sebbene piante, funghi e animali condividano un'eredità eucariotica comune, le loro differenze nella composizione della parete cellulare, nella capacità fotosintetica, nella somiglianza delle proteine e nella storia evolutiva illustrano la ricca diversità della vita.