參與植物與植物以及細胞與細胞之間的相互作用
在一個生態環境中，植物與植物之間以及植物與其他生物之間常常表現出相互作用的關系。這種相互作用可以是促進性的也可以是抑制性的，即表現為相生相克的關系。乙酰膽堿酯酶存在于根瘤菌感染大豆所形成的根瘤中，而且乙酰膽堿酯酶的最大活性與根瘤對氮的最大同化期相一致，推測乙酰膽堿及其酯酶在根瘤菌和寄主植物間的相互作用中起一定作用。乙酰膽堿酯酶還存在于地衣的葉狀體中，而且主要分布于組成地衣的真菌和藻類兩種生物的界面。在其粉芽（soredia）產生孢子過程中，乙酰膽堿酯酶活性增加，而且酶活性集中分布在接觸區。乙酰膽堿及乙酰膽堿酯酶參與地衣這種生物間相互作用的機理可能是通過調控膜對離子的通透性，并介導環境中光對地衣生殖影響而實現的
乙酰膽堿及乙酰膽堿酯酶還可能參與花粉與柱頭間的識別作用。在裂葉牽牛中乙酰膽堿酯酶主要分布在雌蕊柱頭的表面，還存在于花粉粒和花粉管的尖端。乙酰膽堿的激活劑和拮抗劑以及乙酰膽堿酯酶的抑制劑均可以影響某些植物的花粉萌發和花粉管伸長。因此推測乙酰膽堿和乙酰膽堿酯酶可能參與植物柱頭和花粉間的相互作用。