Физарум многоглавый — это огромные одиночные клетки с тысячами ядер. Они образуются, когда отдельные жгутиковые клетки собираются вместе и сливаются, в результате получается один большой мешок цитоплазмы с множеством диплоидных ядер. Плазмодий имеет переднюю веерообразную часть, за которой следует сеть разветвлённых трубок, напоминающих кровеносные сосуды. На стадии плазмодия миксомицет становится виден невооружённым глазом, представляя собой одноклеточную желтоватую массу, которая быстро разрастается до внушительных размеров.

Деление ядер физарума на стадии плазмодия не сопровождается цитокинезом, что позволяет ему оставаться многоядерной клеткой, окружённой единой мембраной, причём деление ядер в плазмодии хорошо синхронизировано. В природе он предпочитает влажную среду и чаще всего встречается на гниющей древесине и листьях. Не щадя ничего, плазмодий пожирает все на своём пути — бактерии и другие микроорганизмы, споры грибов. Обволакивая пищу и образуя «питательные вакуоли» с пищеварительными ферментами, он поглощает необходимые вещества (процесс фагоцитоза). Чем больше питательных веществ и благоприятнее среда, тем больше будет размер плазмодия. Быстрый рост пульсирующих и подвижных плазмодиев вызывает как ксено-страх, так и ксено-восхищение.

Плазмодии физарума способны выбирать кратчайшее расстояние между источниками пищи. В экспериментах маленькие кусочки плазмодиев помещали в лабиринт, и когда они заполняли всё пространство лабиринта, на входе и выходе были установлены два блока измельчённой овсянки. Через четыре часа цитоплазматические тракты в тупиковых и более длинных ходах истончились и исчезли. В 2009 году Тосиюки Накагака и его коллеги поместили плазмодий и овсянку на карту вдоль основных транспортных путей Токио, и через 23 часа из формы получилась почти точная копия железнодорожной сети, соединяющей 36 городов Японии.

Плазмодий сначала находил пищу, затем, прогнав питательные вещества через организм, начинал формировать наиболее оптимальный путь, соединяя оба источника пищи. Так, учёными был сделан вывод, что плазмодий, повышая свои шансы на выживание, выбирает наиболее эффективный способ получения питательных веществ, что доказало, что одноклеточные существа могут проявлять примитивный интеллект, перебирать варианты и делать оптимальный выбор.

Physarum polycephalum — это одновременно организм и инопланетное существо, живой парадокс, который вычисляет без мозга, запоминает без разума и решает лабиринты, становясь лабиринтом. Он бросает вызов границе между «примитивной» биологией и развитым интеллектом, предполагая, что истинный язык слизистой плесени написан градиентами, светом и голодом.