Tác động diệt sâu của vi khuẩn Bacillus thurigiensis là tổng hợp Bt tác động vào đường ruột, đường nhiễm trùng là cơ quan tiêu hoá, chỗ phá huỷ của vi khuẩn là ruột giữa của côn trùng.
Yếu tố chính gây chết sâu là các tinh thể nội độc tố delta được côn trùng ăn cùng với thức ăn. Trong ruột côn trùng, dưới tác động của hệ men các tinh thể nội độc tố được phân giải sinh ra độc tố. Thành phần các độc tố được tạo thành trong ruột côn trùng phụ thuộc vào bộ men ở dịch ruột côn trùng. Bộ men này không giống nhau ở các loài côn trùng khác nhau. Do đó có sự khác nhau về tính mẫn cảm của các loài côn trùng đối với một dòng vi khuẩn Bacillus theringiensis. Các độc tố được sinh ra sẽ tác động lên màng bao chất dinh dưỡng và biểu mô của
ruột giữa thì quá trình bệnh lý bắt đầu. Các tế bào biểu mô bắt đầu trương và trở nên mủn. Những thay đổi trong màng tế bào ghi nhận chỉ 15 phút sau khi côn trùng ăn phải thức ăn có vi khuẩn Bacillus thuringiensis. Sau 2-3 giờ các tế bào có vết nứt, bị nhăn nheo và vỡ ra. Sự phá vỡ trao đổi chất ở các tế bào biểu mô ruột giữa dẫn đến các ion lọt từ khoang ruột sang dịch máu. Chứng liệt và chết xảy ra do không cân bằng ion trong dịch máu.
Hãng Mosato( Mỹ) nhờ kỹ thuật gen đã tạo được cây thuốc lá, cây cà chua mang gen độc trừ sâu của Bacillus thuringiensis.
Hãng Mycogen đã tách các gen của Bacillus thurigiensis mã hoá protein độc với sâu non họ ngày đêm (Noetuidae). Ruồi, muỗi và bọ cánh cứng. Những gen này không chỉ được dùng để sản xuất thuốc vi sinh mà còn được đưa vào các cây họ hoà thảo làm tăng sức kháng sâu hại cho cây.
Người ta đã làm giảm số lượng muỗi, ruổi đen bằng cách đưa getoxin vào vi khuẩn Xyanobacteria- nguồn thức ăn của các côn trùng trên. Ngoaì ra, người ta đã phân lập được chủng Bacillus thuringiensis độc với tuyến trùng ( nematode), sử dụng toxin mới của Bt để tạo cây chống tuyến trùng.
Các hãng Agrigenetic, Labrisol đã sử dụng gen độc từ Bacillus thuringiensis mà có hoạt tính trừ sâu bọ cánh phấn (Lepidotera).