吲哚乙酸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。在植物體內吲哚乙酸可與其他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。植物組織中普遍存在的吲哚乙酸氧化酶可將吲哚乙酸氧化分解。
生長素有多方面的生理效應，這與其濃度有關。低濃度時可以促進生長，高濃度時則會抑制生長，甚至使植物死亡，這種抑制作用與其能否誘導乙烯的形成有關。生長素的生理效應表現在兩個層次上。在細胞水平上，生長素可刺激形成層細胞分裂；刺激枝的細胞伸長、抑制根細胞生長；促進木質部、韌皮部細胞分化，促進插條發根、調節愈傷組織的形態建成。在器官和整株水平上，生長素從幼苗到果實成熟都起作用。生長素控制幼苗中胚軸伸長的可逆性紅光抑制；當吲哚乙酸轉移至枝條下側即產生枝條的向地性；當吲哚乙酸轉移至枝條的背光側即產生枝條的向光性；吲哚乙酸造成頂端優勢；延緩葉片衰老；施于葉片的生長素抑制脫落，而施于離層近軸端的生長素促進脫落；生長素促進開花，誘導單性果實的發育，延遲果實成熟。
激素受體是一個大分子細胞組分，能與相應的激素特異地結合，爾后發動一系列反應。吲哚乙酸與受體的復合物有兩方面的效應：一是作用于膜蛋白，影響介質酸化、離子泵運輸和緊張度變化，屬于快反應；二是作用于核酸，引起細胞壁變化和蛋白質合成，屬于慢反應。介質酸化是細胞生長的重要條件。吲哚乙酸能活化質膜上ATP酶，刺激氫離子流出細胞，降低介質pH值，于是有關的酶被活化，水解細胞壁的多糖，使細胞壁軟化而細胞得以擴伸。施用吲哚乙酸后導致特定信使核糖核酸（mRNA）序列的出現，從而改變了蛋白質的合成。吲哚乙酸處理還改變了細胞壁的彈性，使細胞的生長得以進行。
生長素對生長的促進作用主要是促進細胞的生長，特別是細胞的伸長，對細胞分裂沒有影響。植物感受光刺激的部位是在莖的尖端，但彎曲的部位是在尖端的下面一段，這是因為尖端的下面一段細胞正在生長伸長，是對生長素最敏感的時期，所以生長素對其生長的影響最大。趨于衰老的組織生長素是不起作用的。生長素能夠促進果實的發育和扦插的枝條生根的原因是：生長素能夠改變植物體內的營養物質分配，在生長素分布較豐富的部分，得到的營養物質就多，形成分配中心。生長素能夠誘導無籽番茄的形成就是因為用生長素處理沒有受粉的番茄花蕾后，番茄花蕾的子房就成了營養物質的分配中心，葉片進行光合作用制造的養料就源源不斷地運到子房中，子房就發育了。