由于干扰或破坏了杂草的正常生理代谢致使杂草死亡，其机制是比较复杂的，多数除草剂的杀草作用并非只限于一种，而往往是几种共同作用的结果。
这些作用主要有以下几方面：一是抑制光合作用，杂草不能制造新的养分，消耗掉贮存的养分以后便“饥饿”而死；
二是破坏呼吸作用，抑制呼吸作用过程中的电子传递和能量转移，使呼吸成为无用的消耗，杂草终因缺乏能量，体内各种生理生化过程无法进行而导致死亡；
三是干扰杂草激素的作用，打破了原有杂草激素的平衡，扰乱了杂草的生长和发育，导致杂草扭曲畸形。同时，由于干扰了杂草的正常生理代谢过程，使之产生一系列代谢紊乱的症状，严重时便使杂草全株枯死；
四是干扰核酸代谢和蛋白质的合成，酶的合成受阻，细胞不能正常分裂，杂草的生长发育和代谢活动发生变异，生长停滞，杂草畸形，最终死亡。
