植物生長素的作用機理主要包括兩個方面：
酸生長理論：生長素與細胞表面的受體結合後，通過信號傳導促進質子泵的活化，將質子（H+）排到細胞壁中。這一過程導致細胞壁酸化，使細胞壁中對酸不穩定的鍵（如氫鍵）斷裂，同時激活細胞中的某些酶，使細胞壁鬆弛。這降低了細胞的壓力勢，導致細胞水勢下降，細胞吸水體積增大，發生不可逆增長。
基因活化學說：生長素與質膜上的激素受體蛋白結合後，激活細胞內的第二信使，並將信息轉導至細胞核內。這導致處於抑制狀態的基因解阻遏，基因開始轉錄和翻譯，合成新的mRNA和蛋白質。這些新的分子為細胞質和細胞壁的合成提供原料，並引發一系列生理生化反應。
此外，植物生長素的生理作用還包括在細胞水平上促進、誘導等作用，以及在器官水平上影響器官的生長和發育。生長素的作用特點與濃度有關，不同器官對生長素的敏感程度也不同。生長素必須首先與細胞內的特定物質（受體）結合，才能產生有效的調節作用。這些受體可能是蛋白質，位於細胞質膜、細胞核或細胞質中。
綜上所述，植物生長素的作用機理涉及酸生長理論和基因活化學說，通過與細胞表面受體結合，引發一系列生理生化反應，最終影響細胞的生長和發育。