赤黴素最突出的生理作用是促進莖伸長，誘導長日照植物短日照抽薹開花。不同的植物對赤黴素敏感。遺傳矮稈植物，如矮稈玉米和豌豆，對赤黴素最敏感，赤黴素處理後的株型與非矮稈植物相似。非矮化植物只有輕微的反應。壹些植物在遺傳上是矮的，因為它們缺乏內源赤黴素(另壹些則不是)。赤黴素在種子萌發中起調節作用。許多谷類植物種子中的澱粉，如大麥，在發芽過程中迅速水解；如果去掉胚，澱粉不會水解。用赤黴素處理無胚種子時，澱粉可以再次水解，證明赤黴素可以代替胚引起澱粉水解。赤黴素可以代替紅光促進對光敏感的植物萵苣種子萌發，代替胡蘿蔔開花所需的春化作用。赤黴素也能引起壹些植物單性結實的形成。對於某些植物，尤其是無核葡萄品種，花期赤黴素處理可以促進無核果實的發育。但有時也能抑制壹些生理現象。
關於赤黴素的機理，深入研究了它誘導脫胚大麥種子中的澱粉水解。用赤黴素處理滅菌的脫胚大麥種子，發現GA3顯著促進糊粉層α-澱粉酶的新合成，從而引起澱粉水解。整粒大麥種子萌發時，胚中含有赤黴素，赤黴素分泌到糊粉層。此外，GA3還刺激糊粉層細胞合成蛋白酶，促進核糖核酸酶和葡聚糖酶的分泌。
促進麥芽糖的轉化(誘導α-澱粉酶的形成)；促進營養生長(不促進根的生長，但顯著促進莖和葉的生長)，防止器官損失，打破休眠。
赤黴素最突出的作用是加速細胞的伸長(赤黴素可以增加植物中生長素的含量，
生長素直接調節細胞伸長)，同時也促進細胞分裂，可以促進細胞膨脹(但不會引起細胞壁酸化)。此外，赤黴素還具有抑制成熟、側芽休眠、衰老和塊莖形成的生理作用。