De verhouding tussen auxine en cytokinine speelt een belangrijke rol bij het effect van cytokinine op de plantengroei. Cytokinine alleen heeft geen effect op de parenchymcellen. Wanneer ze worden gekweekt met auxine maar zonder cytokinine, worden ze groot maar delen zich niet. Wanneer cytokinine wordt toegevoegd, breiden de cellen zich uit en differentiëren ze zich. Wanneer cytokinine en auxine in gelijke hoeveelheden aanwezig zijn, vormen de parenchymcellen een ongedifferentieerde callus. Meer cytokinine induceert groei van scheutknoppen, terwijl meer auxine wortelvorming induceert.
Cytokininen zijn betrokken bij veel plantprocessen, waaronder celdeling en scheut- en wortelmorfogenese. Het is bekend dat zij de groei van axillaire knoppen en apicale dominantie reguleren. De “directe remmingshypothese” stelt dat deze effecten het gevolg zijn van de verhouding tussen cytokinine en auxine. Deze theorie stelt dat auxine vanuit apicale toppen naar beneden door de scheuten gaat om de groei van axillaire toppen te remmen. Dit bevordert de groei van de scheuten en beperkt de laterale vertakking. Cytokinine beweegt zich van de wortels naar de scheuten, waar het uiteindelijk de groei van zijtakken stimuleert. Eenvoudige experimenten ondersteunen deze theorie. Wanneer de apicale knop wordt verwijderd, worden de axillaire knoppen niet geremd, neemt de laterale groei toe en worden de planten bossiger. Het toedienen van auxine aan de afgesneden stengel remt opnieuw de laterale dominantie.
Terwijl de werking van cytokinine in vasculaire planten wordt beschreven als pleiotroop, induceert deze klasse van plantenhormonen specifiek de overgang van apicale groei naar groei via een driezijdige apicale cel in mos protonema. Deze knopinductie kan worden teruggevoerd op de differentiatie van een specifieke enkele cel, en is dus een zeer specifiek effect van cytokinine.
Cytokininen blijken de veroudering van plantenorganen te vertragen door eiwitafbraak te voorkomen, eiwitsynthese te activeren, en voedingsstoffen uit nabijgelegen weefsels bijeen te brengen. Een studie die de veroudering van tabaksbladeren reguleerde, toonde aan dat wild-type bladeren vergeelden terwijl transgene bladeren overwegend groen bleven. De hypothese was dat cytokinine invloed kan hebben op enzymen die de eiwitsynthese en -afbraak regelen.
Cytokinine signalering in planten wordt gemedieerd door een twee-componenten fosforelay. Deze route wordt geïnitieerd door cytokinine binding aan een histidine kinase receptor in het endoplasmatisch reticulum membraan. Dit resulteert in de autofosforylering van de receptor, waarbij het fosfaat vervolgens wordt overgedragen aan een fosfotransfer-eiwit. De fosfotransfer-eiwitten kunnen dan de type-B responsregulatoren (RR) fosforyleren, die een familie van transcriptiefactoren vormen. De gefosforyleerde, en dus geactiveerde, type-B RR’s reguleren de transcriptie van talrijke genen, waaronder de type-A RR’s. De type-A RR’s reguleren de pathway negatief.