乙烯是一種重要的植物激素，具有多種生理作用，其主要包括：
促進果實成熟。乙烯是果實成熟的關鍵因素，在香蕉等果實的成熟過程中，乙烯產量的增加先於呼吸作用的躍變，表明乙烯啟動了成熟反應。
促進葉片衰老和器官脫落。乙烯控制葉片脫落的主要激素，通過促進細胞壁降解酶的合成和釋放，導致細胞衰老和細胞壁分解，從而促使葉片、花或果實脫落。
改變生長習性。乙烯能抑制莖的伸長生長，促進莖或根的橫向增粗及莖的橫向生長，導致器官失去負重力性，這種現象也被稱為「三重反應」。
誘導不定根和根毛髮生。乙烯能誘導插枝不定根的形成，促進根的生長和分化。
打破種子和芽的休眠。乙烯能促進植物種子和芽的休眠，使其能夠發芽和生長。
促進開花和雌花分化。乙烯能促進某些植物如鳳梨的開花，並改變花的性別分化方向，例如促進黃瓜雌花的分化。
誘導次生物質分泌。乙烯還能誘導次生物質的分泌，如橡膠樹的乳膠。
這些作用表明乙烯在植物的生長發育中起著關鍵的調節作用。