A nivel molecular existen tres sistemas adecuadamente caracterizados: el sistema de autoincompatibilidad de las Solanáceas y Rosáceas; el de la amapola "(Papaver") y el de "Brassica." En dos de tales sistemas, se conocen en la actualidad los genes que codifican los componentes de reconocimiento polen-pistilo lo que ha demostrado claramente que las proteínas del pistilo y del polen involucradas en el reconocimiento son distintas entre sí y que la AI es un mecanismo de "llave-cerradura" a nivel molecular.