Gdy zetkną się dwie odmienne płciowo strzępki (+) i (-), zachodzi między nimi rozmnażanie płciowe. Najpierw następuje oddzielenie poprzeczną ścianą końcowego odcinki strzępki zwanej wieszadełkiem (zygoforem). Powstaje w ten sposób wielojądrowe gametangium. Ściany dwóch stykających się z sobą gametangiów rozpuszczają się i ich zawartość zlewa się, co nazywa się plazmogamią. W jądrach komórkowych pochodzących od obydwu gametangiów następują podziały mitotyczne. Teraz następuje zlewanie się jąder pochodzących od różnych gametangiów, czyli wielokrotna kariogamia. Powstaje wielojądrowa zygospora o diploidalnej liczbie chromosomów. Haploidalne jądra, które nie połączyły się z sobą wkrótce degenerują. Zygospora otacza się grubą ściana o ciemnej barwie i przechodzi w okres spoczynku trwający kilka miesięcy. W tym okresie pełni więc funkcję przetrwalnika. Gdy zaczyna kiełkować, zaraz w jej jądrach zachodzi mejoza i powstają jądra haploidalne. Z kiełkujących zygospor wyrastają rozgałęzione plechy.
Pleśniak biały jest heterotaliczny, to znaczy, że jego plecha jest zróżnicowana na dwa typy (+) i (-). Rozmnażanie płciowe zachodzi tylko między plechami różnymi płciowo.