植物生物刺激素：包含某些成分和微生物的物质，当被用于植物叶围或根围时，具有刺激植物自然进程的作用，以提高或有利于营养吸收、营养效率，非生物胁迫能力及作物品质等，与植物营养成分无关。

植物生物刺激素为非植物生长调节剂，有别于植物生长调节剂。植物生长调节剂简称“植调剂”，是指人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质和（或）从生物中提取天然植物激素。

植物生物刺激素主要源别有海洋源（海藻、甲壳素）、植物源（多酚、多糖、有机酸、萜、黄酮、生物碱）、矿物源或发酵产物(腐殖酸、氨基酸)、微生物源（微生物、微生物代谢物）。不同于植调剂的生长素、赤霉素、乙烯类、细胞分裂素、脱落酸、云苔素、胺鲜酯、氯吡脲、复硝酚钠等等。

从功效上看，植物生物刺激素与植调剂的共同点是：两者除抑长和特殊用途外，大部分功效相同。如促生、抗逆、改善品质、抗病等。对于植调剂相对生物刺激素范围更宽泛，可以促长、抑长、催熟、膨大等。

但植物生物刺激素与植调剂的不同点是：植物生长调节剂：多为单一物，作用浓度严，机理清晰。而新型的植物生物刺激素：多为混合物，作用浓度宽，机理复杂。详细可参见作物保护领域新热点——植物生物刺激素比较表。

通上比较和应用实践，表明植物生物刺激素主要功能：（1）通过增强营养物质的吸收和运输促进植物的生长；（2）通过增强植物免疫力来提高植物的抗病和抗逆性；（3）调节和改善植物体内的水分平衡；（4）提高土壤的理化性质，保护和改善土壤，促进土壤有益微生物的生长；（5）提高农产品的质量（糖度和色泽）和延长贮藏时间等。

目前植物生物刺激素主要为腐殖酸，海藻提取物，蛋白水解物与氨基酸，几丁质、壳聚糖及其衍生物，无机盐化合物，微生物菌剂五大类。

腐植酸类物质是有机质的重要组成部分，是土壤、动物粪便、低阶煤（泥炭、褐煤、风化煤等）以及农业副产品和废弃物处理过程中形成的物质，结构比较复杂。不同类型的土壤中，腐殖酸的含量和性质各有差异。腐殖酸类物质作为植物生物刺激素具有多种生理功能，其机理不仅提供养分，还能与土壤中的阳离子结合，以此促进土壤的阳离子交换能力，从而使植物能获取更多的营养物。如增强营养物质的吸收、改善植物根际环境、提高土壤结构和肥力、加快植物体内新陈代谢、促进植物的生长、提高植物的抗逆性和减少病虫害发生。腐殖酸作为生物刺激素主要通过加强植物根系的发育来促进植物的生长。有研究者发现，腐殖质物质可以提高番茄、小麦、水稻、玉米、拟南芥等种子的萌发率，促进侧根的伸长，进而提高农作物的产量、改善农作物的品质。腐殖酸也可以增强植物抵御多种生物胁迫。有研究者发现腐殖酸可以促进水稻幼苗在水胁迫下的生长，增强光合作用效率。在水分胁迫下，水稻幼苗萌发10d后，幼苗体内伴随着渗透压的出现；而腐殖酸处理过的幼苗可以抵御此种胁迫。水分胁迫下萌发25d后的水稻幼苗与对照组相比，经腐殖酸处理的水稻幼苗中叶绿素、类胡萝卜素、可溶性蛋白质和可溶性糖含量明显提高。

海藻提取物（褐微藻类、红微藻类、绿微藻类）作为生物刺激素直接刺激植物的生长发育。其机理不仅提供养分，还类似植物生长素的作用，刺激细胞分裂和植物生长，提高离子摄入能力，提高土壤透气性和保水性。通过增强植物根部硝酸还原酶和磷酸酶的积累，增强植物对矿物营养成分的吸收能力，提高了叶绿素含量，增强了光合作用效率，提高了植物抵抗各种环境胁迫及病虫害的能力，增加了作物产量。最近研究发现，海藻提取物中富含多种植物激素（细胞分裂素、生长素、脱落酸、赤霉素等），共同作用来促进植物生长和提高植物的抗逆性。近年来，针对海藻提取物的研发工作更倾向于从混合物向单一物质发展，其中利用丰富的海藻酸多糖资源制备海藻寡糖并开发寡糖农用制剂具有较好前景。海藻寡糖作为有效的生物刺激素还可以提高小麦对干旱胁迫的抗性。

蛋白水解物主要是由植物源（种子、农作物秸秆）和动物源（胶原、上皮组织）残留物通过酶解法、化学法或热水解法得到的产物，以及工农业副产品水解得到的氨基酸、多肽、蛋白混合物以及一些含氮化合物（如游离氨基酸、多肽、聚胺类、甜菜碱等）。其机理主要作用于植物的新陈代谢，包括氮和碳的代谢，促进光合作用，增加叶绿素含量，提高酶活，促进二氧化碳的渗透，提高作物品质，增加维生素C和糖的含量。植物根部通过吸收和转运蛋白质水解的氨基酸和小肽，调节植物的新陈代谢和生理生化反应，促进种子萌发与根系发育，增强营养物质吸收，提高植物的抗逆性进而提高农作物的产量。蛋白质水解物通过多种机制刺激植物的生长。一种机制是植物的根部和叶片直接吸收蛋白质水解物，这些物质进入植物体内，再转移到植物其他组织部位，直接参与蛋白质的合成和形成其他含氮化合物，促进植物的生长。另一种机制是植物的根系能够利用特殊氨基酸和小肽的螯合和配位功能，结合可利用的营养元素，提高营养物质的利用率，来促进植物的生长和提高作物的产量。例如，脯氨酸具有抗氧化活性，通过清除自由基保护植物组织免受活性氧暴发带来的胁迫；脯氨酸等氨基酸还具有螯合作用，通过减少重金属元素对植物的毒害来缓解环境压力；也有助于微量元素的转运和吸收。

几丁质是海洋甲壳动物的外壳和许多真菌细胞壁的组成成分，是由N-乙酰氨基葡萄糖通过β-1,4糖苷键连接形成的线性多聚糖。壳聚糖是几丁质的脱乙酰化的产物，而壳寡糖是壳聚糖的降解产物。几丁质和高分子量的壳聚糖溶解性很差，而低分子量壳聚糖和壳寡糖具有良好的水溶性，因此在农业生产得到广泛应用。几丁质、壳聚糖及其衍生物作为生物刺激素，其机理主要通过激活宿主防御基因，形成免疫响应来预防植物受到细菌、病菌和昆虫的侵害，作为病原体细胞碎片的接收器和触发器诱导植物的自身防御。可通过增加植物细胞渗透性来提高营养物质吸收，促进根系发育、提高植物光合作用、调节作物生长和诱导植物抗病性。另外，壳聚糖还能抑制土壤中病原菌的生长，同时可有效改善土壤团粒结构，进而提高作物的产量和品质。几丁质及其衍生物可以诱导植物产生广谱抗菌性，阻止细菌侵入植物体内或直接杀死细菌，其主要的作用机理是通过诱导植物相关防卫基因的表达，使植物表现为细胞壁的加厚和木质化、胼胝质形成等，阻止细菌的侵入；几丁质及衍生物还可以诱导植物产生抗性蛋白和植保素等，抑制病原菌的生长。此外，几丁质尽管在提高种子发芽率和机体免疫力方面与壳寡糖相似，但是在营养物质的定向运输调控上是不同的。几丁质还能调节营养物质定向运输至果实、种子等处，能改善作物的品质。壳寡糖是由几丁质经过生物酶催化和脱乙酰化加工得到的，与壳聚糖相比，壳寡糖的分子量低，水溶性较好，生物活性高。壳寡糖作为一类生物刺激素，能够诱导植物免疫系统使植物获得或提高对病菌的抗性及抗逆性。壳寡糖通过调节植物基因的开启和关闭来调节体内相关激素及酶等物质的合成，进而来调节植物生理，可促进作物的根、茎、叶发育，表现为根系更为发达。与对照相比，用壳寡糖进行叶面喷施处理的小麦中脯氨酸、还原糖等低温抗性相关次生代谢物出现累积，叶片中叶绿素的含量增加，抗倒伏、抗旱、抗寒等抗逆能力的增强和光合作用强度的提高。

无机盐化合物（种类：Al、Co、Na、Se、Si）。机理：调控生物大分子的活性，参与许多酶促反应和机体新陈代谢，调控细胞的分化和增殖，从而调控植物的生理过程，提高植物抗病能力。

微生物菌剂是指一类富含特定微生物活体的有益真菌和细菌，可通过其所含微生物的生命活动，增加植物养分的供应量或促进植物生长，提高产量，改善农产品品质及农业生态环境。常见的微生物菌剂存在于各种不同的环境中，包括土壤、植物、植物残体、水和肥料堆肥。研究表明，微生物菌剂的施入可使土壤中微生物量显著增加，而增加的这些微生物的活动又可以促进土壤酶活性的增强并且可以使土壤难溶性矿物养分得到分解并释放，与此同时这些微生物还能分泌植物激素，从而促进作物生长。主要微生物菌制剂有哈茨木霉菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞杆菌、蜡质芽孢杆菌、海洋芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌KN-03、解淀粉芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌X-11、解淀粉芽孢杆菌PQ21等等，在生产应用比较广泛。