בין החוקרים רווחת הדעה שההורמונים מתאמים את הגדילה ואת ההתפתחות של הצמח, על ידי כך שהם מפעילים או מדכאים גנים ספציפיים בגרעין התא. מערכת הגנים של הצמח קובעת את המבנה שלו, את תהליכי חייו ואת התפתחותו. תכונת הטוטיפוטנטיות של הצמחים היא הוכחה לכך שכל הגנים שבזיגוטה מצויים גם בכל אחד מן התאים הבוגרים של הצמח. למרות העובדה שמערכת הגנים (הגנום) זהה בכל אחד מתאי הצמח, המבנה של התאים והפעילות שלהם שונים. בכל תא, רק גנים מסוימים באים לידי ביטוי, והם משועתקים ל-mRNA ומתורגמים לחלבונים. החלבונים שנוצרים הם ייחודיים לכל תא וקובעים את אופיו.
בתהליך הפעלת גן, עד לקבלת אנזים, יש שלושה שלבים: שעתוק DNA ל-mRNA, תרגום mRNA לאנזימים ושפעול או עיכוב האנזימים. ההורמונים יכולים לפעול בכל אחד מן השלבים.
כדי שהורמונים יוכלו לתפקד כחומרים המשפיעים על תהליכים, חייבים להיות מנגנונים בתאי המטרה שיזהו את ההורמונים, ימדדו את הכמות, יעבירו את המידע ויתרגמו את המידע לשינוי ההתפתחותי. כיום, יודעים רק מעט על המנגנון המולקולרי בצמח המאפשר לתא מטרה לתרגם אות הורמונלי לתגובה מסוימת. עבודה מקיפה נעשתה עם הורמונים בבעלי חיים, ואפשר להניח שהעקרונות של מנגנוני הפעולה המולקולריים דומים. בעבודות מחקר שונות מנסים לבדוק, לגבי כל הורמון צמחי, מהו מנגנון הפעולה שלו.
הורמון צמחי יכול להיות מזוהה, על ידי תא מטרה, באמצעות חלבונים מיוחדים שנקראים קולטנים. הקולטנים מצויים על פני קרום התא או בציטופלסמה והם נקשרים להורמונים באופן ייחודי. לכל מולקולת קולטן יש אתר קשירה ייחודי להורמון כלשהו. כתוצאה מההתקשרות, חל שינוי במבנה הקולטן והוא עובר למצב פעיל. במצב הזה, הקולטן מפעיל שרשרת של תהליכים המסתיימים בתגובה.
את מנגנון הפעולה של ההורמון ניתן להדגים בעזרת המנגנון (המשוער) של ייצור האנזים צלולאז בהשפעת אתילן, בהבשלת פרי האבוקדו. בזמן ההבשלה, מתפרקים קשרים במולקולות התאית בדופן תאי הפרי. הם מתפרקים הודות לייצור מוגבר של האנזים צלולאז. קולטן ייחודי הנקשר לאתילן מפעיל בתאי המטרה שרשרת תהליכים המסתיימים בייצור הצלולאז. הקולטן הפעיל גורם לכמה פעולות: לשעתוק גן הצלולאז בגרעין התא, לתרגום הגן לחלבון ברשת האנדופלסמטית ולשפעול האנזים במנגנון גולג'י. האנזים הפעיל עובר בשלפוחיות אל דופן התא ומפרק את התאית.
פעמים רבות, כאשר הורמון פועל בתאים שונים הוא עשוי להפעיל תגובות שונות. תגובות שונות יכולות להיות באותם תאים, אם הם מצויים בדרגות התפתחות שונות. הסיבה לשוני הזה היא הפעלת אנזימים שונים בכל אחד מהמקרים. ההפעלה יכולה להיות ברמת השעתוק, ברמת התרגום או ברמת השפעול של האנזימים.