生長素最明顯的作用是促進生長，但對莖、芽、根生長的促進作用因濃度而異。三者的最適濃度是莖>芽>根，大約分別為每升10E-5 摩爾、10E-8摩爾、10E-10摩爾。植物體內 吲哚乙酸的運轉方向表現明顯的極性，主要是由上而下。植物生長中抑制腋芽生長的 頂端優勢，與吲哚乙酸的極性運輸及分布有密切關系。生長素還有促進 愈傷組織形成和誘導生根的作用。
生長素的作用是多部位的，主要參與 細胞壁的形成和核酸代謝。用放射性 氨基酸飼喂離體組織的實驗，證明生長素促進生長的同時也促進蛋白質的 生物合成。生長素促進RNA的生物合成尤為顯著，因此增加了RNA/DNA及RNA/蛋白質的比率。在各種RNA中合成受促進最多的是rRNA。在對細胞壁的作用上，生長素活化氫離子泵，降低質膜外的pH值，還大大提高細胞壁的彈性和可塑性，從而使細胞壁變松，并提高吸水力。鑒于生長素影響 原生質流動的時間 閾值是2分鐘，引起胚芽鞘伸長的是15分鐘，時間極短，故認為其作用不會是通過影響 基因調控，可能是通過影響蛋白質（特別是 細胞壁或質膜中的蛋白質）合成中的翻譯過程而發生的。
因為生長素在體內很容易經代謝而被破壞，所以外施時效果短暫。其類似物生理效果相近而且不易被破壞，故被廣泛應用于農業生產（見 植物生長調節物質）。 生長素在擴展的幼嫩葉片和 頂端分生組織中合成，通過 韌皮部的 長距離運輸，自上而下地向基部積累。根部也能生產生長素，自下而上運輸。植物體內的生長素是由 色氨酸通過一系列中間產物而形成的。其主要途徑是通過吲哚乙醛。吲哚乙醛可以由色氨酸先氧化 脫氨成為吲哚 丙酮酸后脫羧而成，也可以由色氨酸先脫羧成為 色胺后氧化脫氨而形成。然后吲哚乙醛再氧化成吲哚乙酸。另一條可能的合成途徑是色氨酸通過吲哚乙腈轉變為吲哚乙酸，發現于十字花科植物。
在植物體內吲哚乙酸可與其它物質結合而失去活性，如與天冬氨酸結合為吲哚乙酰天冬氨酸，與肌醇結合成吲哚乙酸肌醇，與葡萄糖結合成葡萄糖苷，與蛋白質結合成吲哚乙酸-蛋白質絡合物等。結合態吲哚乙酸常可占植物體內吲哚乙酸的50-90%，可能是生長素在植物組織中的一種儲藏形式，它們經 水解可以產生游離吲哚乙酸。