Les champignons du genre Gymnosporangiumfont partie des Basidiomycètes, les champignons à basides, des structures ressemblant à de petites massues. Ils ont un cycle biologique complexe qui nécessite l'infection de deux hôtes en alternance : un conifère et un feuillu de la famille des Rosacées.
Ils se reproduisent de façon végétative (mycélium filamenteux) et sexuée (spores). Selon leur stade de développement, les fructifications produisent différents types de spores : aeciospores, teliospores et basidiospores.
Le cycle biologique complet de la rouille tumeur (G. juniperi-virginianae) se déroule sur une période de deux ans. Le parasite passe de 18 à 20 mois sur un genévrier puis de 4 à 6 mois sur un pommier ou un pommetier.
Le champignon hiverne sous forme de mycélium à l'intérieur des tumeurs sur les genévriers. Le printemps et l'été de la première année d'infection, les tumeurs se développent.
Au printemps suivant, quand les conditions sont favorables, les tumeurs gonflent et se fendent pour laisser place à des fructifications gélatineuses orangées. Celles-ci produisent des spores pendant quelques semaines : d'abord des téliospores puis des basidiospores. Ces dernières peuvent être transportées par le vent sur plusieurs kilomètres avant d'atterrir sur leurs hôtes alternes, les pommiers et les pommetiers.
Au cours de l'été, les basidiospores germent et le mycélium envahit les jeunes feuilles et les fruits en formation. Des taches jaunâtres ponctuées de petits points foncés marquent d'abord la surface des feuilles. Puis, des fructifications pâles, de forme allongée, apparaissent sous les feuilles, sur les fruits et les rameaux. Celles-ci produisent une abondance de spores (aeciospores), de couleur orange vif.
Vers la fin de l'été, par temps sec et venteux, les spores libérées sont transportées par le vent sur les aiguilles et les rameaux des genévriers, où elles causent de nouvelles infections.