Thuốc diệt cỏ hoạt động bằng cách can thiệp vào quá trình sinh lý và sinh hóa của cỏ dại thông qua các chất hóa học, khiến chúng chết hoặc ức chế sự phát triển. Cơ chế tác dụng của thuốc diệt cỏ rất đa dạng, chủ yếu bao gồm:
1. Can thiệp vào quá trình quang hợp: Ví dụ, thuốc diệt cỏ triazine ngăn chặn chuỗi vận chuyển điện tử quang hợp, khiến cỏ dại chết vì không thể tổng hợp năng lượng;
2. Ức chế tổng hợp axit amin: Ví dụ, glyphosate ức chế EPSP synthase, ngăn chặn quá trình tổng hợp axit amin thơm;
3. Phá vỡ sự phân chia tế bào: Ví dụ, thuốc diệt cỏ dinitroaniline ức chế sự hình thành vi ống, ngăn cản sự phân chia tế bào;
4. Bắt chước kích thích tố thực vật: Ví dụ, 2,4-D kích thích tăng trưởng quá mức, dẫn đến cỏ dại bị biến dạng và chết. Tính chọn lọc của thuốc diệt cỏ phụ thuộc vào sự khác biệt về trao đổi chất giữa cây trồng và cỏ dại; thuốc diệt cỏ không chọn lọc có tác dụng tiêu diệt tất cả các loại cây trồng.
