（一）促进细胞分裂

细胞分裂素的主要生理功能就是促进细胞分裂。生长素、赤霉素和细胞分裂素都有促进细胞分裂的效应，但它们各自所起的作用不同。细胞分裂包括核分裂和胞质分裂两个过程，生长素只促进核的分裂(因促进了DNA的合成)，而与细胞质的分裂无关。而细胞分裂素主要是对细胞质的分裂起作用，所以，细胞分裂素促进细胞分裂的效应只有在生长素存在的前提下才能表现出来。而赤霉素促进细胞分裂主要是缩短了细胞周期中的G1期(DNA合成准备期)和S期(DNA合成期)的时间，从而加速细胞的分裂。

（二）促进芽的分化

促进芽的分化是细胞分裂素最重要的生理效应之一。1957年，斯库格和米勒在进行烟草的组织培养时发现，细胞分裂素和生长素的相互作用控制着愈伤组织的根、芽分化。当培养基中[CTK]/[IAA]的比值高时，愈伤组织形成芽；当[CTK]/[IAA]的比值低时，愈伤组织形成根;如二者的浓度相等，则愈伤组织保持生长而不分化。所以，通过调整二者的比值，可诱导愈伤组织形成完整的植株。

（三）促进侧芽发育，消除顶端优势

细胞分裂素能解除由生长素所引起的顶端优势，促进侧芽生长发育。如豌豆苗第一真叶叶腋内的侧芽，一般处于潜伏状态，但若以细胞分裂素溶液滴加于叶腋部分，腋芽则可生长发育。这一效应可应用于果树的整形，用含细胞分裂素的羊毛脂涂在希望萌发的芽上，可促进其萌芽，加速丰产树形的形成。

（四）延迟叶片衰老

如在离体叶片上局部涂以细胞分裂素，则在叶片其余部位变黄衰老时，涂抹细胞分裂素的部位仍保持鲜绿。这不仅说明了细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用，而且说明了细胞分裂素在一般组织中是不易移动的。

细胞分裂素延缓衰老是由于其能够延缓叶绿素和蛋白质的降解速度，稳定多聚核糖体（蛋白质高速合成的场所），抑制DNA酶、RNA酶及蛋白酶的活性，保持膜的完整性等。此外，细胞分裂素还可调动多种养分向处理部位移动。因此，有人认为细胞分裂素延缓衰老的另一原因是由于促进了物质的积累，现在有许多资料证明细胞分裂素有促进核酸和蛋白质合成的作用。例如，细胞分裂素可抑制与衰老有关的一些水解酶(如纤维素酶、果胶酶、核糖核酸酶等)的mRNA的合成，所以，细胞分裂素可能在转录水平上起防止衰老的作用。

（五）其他生理效应

1．调控细胞分裂周期。细胞分裂素能够加速细胞分裂前期的DNA复制, 为后期的细胞分裂奠定基础。

2．调控茎尖分生组织建成及维持。已有研究发现，拟南芥茎尖花序分生组织发育依赖于细胞分裂素的合成及信号。

3．调控植物根的发育。 细胞分裂素参与调解植物根的生长发育，可以促进植物根系生长，正向调控植物不定根的生长。

4．调控植物冷胁迫。细胞分裂素参与调控植物的低温响应。

5．调控植物干旱响应。 细胞分裂素响应信号参与调节植物的抗旱途径，可以正向调控植物抗旱性。

6．调控植物盐胁迫响应。细胞分裂素能够调控植物根系对盐离子的吸收、运输及响应

7．调控氮、磷等营养元素的吸收：细胞分裂素可调控营养元素吸收、转运、同化与代谢。

8．延缓叶绿素和蛋白质的降解，延缓衰老。

1．游离细胞分裂素的合成

细胞分裂素的主要合成途径是从头生物合成途径。由底物异戊烯基焦磷酸(isopentenylpyrophosphate，iPP)和AMP开始，在异戊烯基转移酶(isopentenyl tansferase)的催化下，形成异戊烯基腺苷-5’-磷酸盐，进而在水解酶作用下形成异戊烯基腺嘌呤。异戊烯基腺嘌呤如进一步氧化，就能形成玉米素。

2．由tRNA合成细胞分裂素

生物体内某些tRNA上有一些修饰的碱基具有细胞分裂素活性。tRNA降解时，其中的细胞分裂素游离出来。但这种方式产生的细胞分裂素较少，不是细胞分裂素合成的主要途径。

3．细胞分裂素的结合与分解

细胞分裂素可与葡萄糖、氨基酸和核苷酸等基团结合形成结合态细胞分裂素。结合态细胞分裂素性质较为稳定，适于储藏或运输。在细胞分裂素氧化酶(cytokinin oxidase，CKO)的作用下，玉米素、玉米素核苷和异戊烯基腺嘌呤等可转变为腺嘌呤及其衍生物，细胞分裂素氧化酶对细胞分裂素不可逆分解可防止细胞分裂素积累过多，产生毒害。

参与细胞分裂素代谢与信号转导基因的空间表达模式表明，细胞分裂素既可局部合成并作为自分泌或旁分泌信号发挥作用，也可从其合成位点转运至远端行使生物学功能。近十年来，关于介导长距离运输、细胞间运输及细胞内运输的细胞分裂素转运蛋白及其分子机制的研究取得显著进展。ATP-binding cassette (ABC) 转运体、PUPs、AZA-GUANINE RESISTANT (AZG) 转运体和 equilibrative nucleoside transporters (ENTs) 等转运体在细胞分裂素的长距离或局部转运中发挥了作用，这些蛋白通过介导细胞分裂素的长距离或局部运输，在植物发育和胁迫响应过程中调控激素稳态。