Działanie thumb|200px|Arabidopsis thaliana o niezaburzonym metabolizmie (po lewej) oraz mutant z zaburzoną transdukcją sygnału auksyn (po prawej) Działanie auksyn związane jest z dwoma rodzajami reakcji. Odpowiedzi szybkie nie wiążą się z regulacją ekspresji genów i prawdopodobnie są związane z białkami wiążącymi auksyny (ang. auxin-binding proteins – ABP). Druga grupa reakcji to odpowiedzi powolne związane z ekspresją genów i białkami z domeną F (ang. F-box proteins).
Jedną z ważniejszych funkcji auksyn jest pobudzenie wzrostu komórek roślin. Mają one pośredni wpływ na rozciągliwość ścian komórkowych. Mechanizm regulacji powiększania komórki nie jest w pełni wyjaśniony. Opisywana w literaturze koncepcja wzrostu kwasowego przyjmuje, że auksyny pobudzają działanie pompy protonowej w błonach komórkowych, w wyniku czego jony hydroniowe (H3O+) przenikają z cytoplazmy do ściany komórkowej. Powoduje to zakwaszenie ściany komórkowej rozerwanie niekowalencyjnych wiązań między składnikami ściany oraz i aktywację białek z grupy ekspansyn, będących enzymami hydrolitycznymi hemicelulozy. Ściana wówczas staje się plastyczna i zdolna do rozciągania pod wpływem ciśnienia turgorowego i powiększania się komórki.