T-2毒素主要作用于細胞分裂旺盛的組織器官，如胸腺、骨髓、肝、脾、淋巴結、生殖腺及胃腸粘膜等，抑制這些器官細胞蛋白質和DNA合成。此外，還發現該毒素可引起淋巴細胞中DNA單鏈的斷裂。T-2毒素還可作用于氧化磷酸化的多個部位而引起線粒體呼吸抑制。
