脫落酸的生理作用主要是導致休眠及促進脫落。用脫落酸處理植物生長旺盛的小枝，可以引起與休眠相同的狀態；產生芽鱗狀的葉子代替展開的營養葉；減少頂端分生組織的有絲分裂活動；并能引起下面的葉子脫落和防止休眠的解除。用脫落酸處理能萌發的種子，可以使之休眠。這種對萌發的抑制作用可以用赤霉素或細胞分裂素處理來抵消或逆轉。脫落酸能拮抗赤霉素的代替長日照導致長日植物抽苔開花的作用。它還能使少數短日植物在非誘導周期的條件下開花。反之，脫落酸的幾種作用也可用赤霉素抵消。例如使用赤霉素就能克服脫落酸對遺傳性高稈玉米的伸長和對種子萌發及馬鈴薯發芽的抑制作用。此外，脫落酸的作用也與細胞分裂素相反，脫落酸在植物體內既有拮抗赤霉素的作用，也有拮抗細胞分裂素的作用。但是這些拮抗作用非常復雜。例如萵苣種子萌發需要光，赤霉素可以代替光。而脫落酸可以抵消赤霉素的促進萌發的作用，但繼續提高赤霉素的濃度卻不能克服脫落酸的作用、恢復對萌發的促進。
脫落酸在控制核酸和蛋白質合成中起作用。脫落酸抑制大麥粒中 α-淀粉酶的合成，并在這一過程中與赤霉素發生拮抗。對酶合成的抑制作用與 RNA合成的抑制劑8-氮鳥嘌呤和6-甲嘌呤所產生的作用類似，表明脫落酸的作用可能是抑制對決定 α－淀粉酶結構的 RNA的合成，或者阻止 RNA結合到有活性的酶單位中去。在蒲公英的葉子中脫落酸抑制RNA的合成，而在品藻中則抑制DNA的合成。
脫落酸由于價格昂貴，在農業生產上應用的實驗還極少。