•Kích thích phân chia tế bào
Cytokinin kích thích sự phân chia tế bào với điều kiện có auxin. Cytokinin tác động trên cả hai bước của sự phân chia tế bào: phân nhân và phân bào (Bùi Trang Việt, 2000). Có được hiệu quả này là do cytokinin hoạt hóa mãnh mẽ sự tổng hợp acid nucleic và protein (Vũ Văn Vụ và cs., 2008). Khi nuôi cấy mô nghèo cytokinin (mô lõi thuốc lá, vỏ rễ đậu), auxin kích thích sự nhân đôi nhiễm sắc thể, thậm chí tạo tế bào hai nhân, nhưng không có sự phân vách. Cytokinin cũng kích thích sự gia tăng kích thước tế bào lá trưởng thành (Bùi Trang Việt, 2000).
•Kích thích tạo cơ quan
Cytokinin ảnh hưởng rõ rệt và rất đặc trưng lên sự phân hóa cơ quan của thực vật, đặc biệt là sự phân hóa chồi (Vũ Văn Vụ và cs., 2008). Cytokinin kích thích sự tăng trưởng lá, sự phân hóa mầm. Cytokinin phá vỡ trạng thái ngủ của hạt, kích thích hạt nảy mầm và làm tăng sự nở hoa, tăng sự tượng hoa (Võ Thị Bạch Mai, 2004).
Mô phân sinh ngọn rễ là nơi tổng hợp chủ yếu các cytokinin tự do cho cả cơ thể thực vật. Ở rễ, cytokinin cản sự kéo dài nhưng kích thích tăng rộng tế bào (sự tăng trưởng củ). Cytokinin ngăn cản sự lão hóa, thúc đẩy sự trưởng thành của diệp lạp và là nhân tố chính điều khiển quá trình tái sinh mạch giúp cho sự tạo chồi (Taiz và Zeiger, 2002). Trong sự hình thành chồi, cytokinin có thể được xử lý riêng rẽ hay phối hợp với các chất điều hòa tăng trưởng thực vật khác để làm tăng khả năng hình thành chồi và chất lượng của chồi (Edwin, 1996).
Ở một số loài thực vật, mặc dù sự hình thành chồi được cảm ứng bởi cytokinin nhưng chồi không xuất hiện cho đến khi khúc cắt được chuyển sang môi trường giảm hoặc không có cytokinin. Cytokinin cần cho giai đoạn cảm ứng tạo chồi nhưng kìm hãm sự kéo dài của chồi. Những vấn đề này có thể khắc phục bằng cách giảm nồng độ chất điều hòa sau một hoặc vài lần cấy chuyền để chồi được phát triển tốt nhất (Edwin, 1996).
Cytokinin làm yếu hiện tượng ưu thế ngọn, làm phân cành nhiều. Chính vì vậy mà từ rễ lên chồi ngọn thì hiện tượng ưu thế ngọn càng tăng dần tương ứng với sự tăng hàm lượng auxin và giảm hàm lượng cytokinin (Vũ Văn Vụ và cs., 2008).
•Sự phối hợp cytokinin và auxin trong phát sinh cơ quan
Auxin phối hợp với cytokinin giúp sự tăng trưởng chồi non và khởi phát sự tạo mới mô phân sinh ngọn chồi từ nhu mô. Tuy nhiên, ở nồng độ cao, auxin cản sự phát triển của phát thể chồi vừa thành lập hay của chồi nách: các chồi bây giờ vào trạng thái tiềm sinh. Như ở cây cỏ ba lá trắng White clover sự cảm ứng tạo chồi và tăng nhanh về số lượng được thúc đẩy do sử dụng cytokinin riêng rẽ. Nhưng khi thêm Auxin vào môi trường nuôi cấy sẽ làm chồi của cây này khó hình thành rễ
hoặc tạo những mô sẹo không mong muốn. Ở Brassica alboglabra, số lượng chồi hình thành trên môi trường có kinetin sẽ giảm mạnh nếu AIA được thêm vào môi trường (Edwin, 1996).
Cytokinin hỗ trợ auxin trong sự tăng trưởng nhưng cũng có sự đối kháng giữa cytokinin (giúp sự tạo chồi) và auxin (giúp sự tạo rễ). Vì vậy, trong cả hai con đường phát sinh cơ quan trực tiếp và gián tiếp thông qua mô sẹo, việc phối hợp cytokinin và auxin sẽ quyết định chiều hướng phát sinh hình thái. Miller và Skoog (1965) đã chứng minh mô sẹo thuốc lá tạo rễ hay chồi tùy theo tỷ lệ auxin/cytokinin trong môi trường nuôi cấy. Tỷ lệ auxin/cytokinin cao giúp sự tạo rễ; auxin/cytokinin thấp giúp sự tạo chồi (Bùi Trang Việt, 2000).
Một tỉ lệ cân bằng giữa hai chất điều hòa trên chỉ tạo khối mô sẹo không phân hóa (Mok và cs., 1994). Để tăng hệ số nhân giống, người ta tăng nồng độ cytokinin trong môi trường nuôi cấy ở giai đoạn tạo chồi in vitro (Võ Thị Bạch Mai, 2004).
Nồng độ cytokinin cao cản sự tăng trưởng của rễ và cản hiệu quả kích thích tạo rễ của auxin (Humphries, 1960), nên trong nuôi cấy mô, cytokinin được coi như chất ức chế sự hình thành rễ.
•Làm chậm lão hóa
Cytokinin làm chậm sự lão hóa ở chỗ là làm tăng sự kích thích hoạt động tổng hợp của protein và làm chậm sự thoái biến cytokinin (Võ Thị Bạch Mai, 2004). Dầu không cản hoàn toàn, nhưng citokinin làm chậm rõ rệt sự lão suy lá (lá còn giữ màu lục) khi được phun trên cây hay xử lí trực tiếp trên lá tách rời (Bùi Trang Việt, 2000). Hiệu quả kìm hãm sự hóa già, kéo dài tuổi thọ của cơ quan có thể chứng minh là cành giâm ra rễ, thì rễ tổng hợp cytokinin nội sinh và kéo dài thời gian sống của lá lâu hơn.Trên cây nguyên vẹn thì khi hệ thống rễ phát triển mạnh sẽ là lúc cây trẻ và sinh trưởng mạnh. Nếu hệ thống rễ bị tổn thương thì cơ quan trên mặt đất chóng già (Vũ Văn Vụ và cs., 2008). Trong nuôi cấy, nồng độ cytokinin được sử dụng khoảng từ 0,1-10 ppm, thường dùng nhất là 1-2 ppm. Thường dùng phối hợp với auxin, khi dùng ở nồng độ cao thì mẫu cấy có thể cho ra nhiều chồi con nhưng sự tăng trưởng của từng chồi sẽ bị hạn chế (Võ Thị Bạch Mai, 2004).
Cytokinin có thể cảm ứng sự biểu hiện các gen điều hòa bởi ánh sáng (Chen và cs, 1993; Crowell và cs., 1994) và các cây mầm bị hoàng hóa nếu được tăng trưởng trong điều kiện có mặt cytokinin sẽ có kiểu hình như cây mầm tăng trưởng dưới ánh sáng (Chory và cs.,1994).