乙烯是一种气态激素。19世纪中叶，人们已发现泄露的照明气能影响植物的生长发育。1901年俄国学者尼留波夫证实照明气中乙烯的作用，发现植物对乙烯的“三重反应”。20~30年代已查明乙烯对植物的广泛效应，并作为水果催熟剂。1934年美国波依斯汤姆逊研究所克拉克等提出乙烯是成熟激素的概念。50年代末，伯格等把气相层析技术引入乙烯研究中，精确测定追踪组织中极微量的乙烯及其变化。60年代末，乙烯被公认为一种植物内源激素。

1964年利伯曼提出乙烯来自蛋氨酸。1979年亚当斯和杨发现1-氨基环丙烷基羧酸（ACC）是乙烯生成的前体，并确定乙烯合成途径为：蛋氨酸→腺苷蛋氨酸（SAM）→ACC→乙烯。催化SAM形成ACC的ACC合成酶是乙烯合成的主要限速因素。氨基乙氧基乙烯甘氨酸（AVG）、氨氧乙酸（AOA）等物质能有效抑制这一反应。

几乎所有高等植物的组织都能产生微量乙烯。干旱、水涝、极端温度、化学伤害、和机械损伤都能刺激植物体内乙烯增加，称为“逆境乙烯”，会加速器官衰老、脱落。萌发的种子、果实等器官成熟、衰老和脱落时组织中乙烯含量很高。高浓度生长素促进乙烯生成。乙烯抑制生长素的合成与运输。

抑制黄化豌豆幼苗伸长生长，促进增粗和改变向地性（三重反应）以及叶片产生偏上性反应是乙烯专一的生物效应，常作为生物鉴定方法。

发动和促进果实、花冠、叶片等植物器官和组织的成熟、衰老、凋萎和脱落是乙烯最主要的生理作用。在果实成熟时，乙烯使核糖核酸合成能力增加，促进蛋白质的合成。此外可促进过氧化物酶、磷酸脂酶等许多酶的活化，故有催熟作用。在离层形成时，乙烯促进离层区蛋白质的合成，提高离层区纤维素酶的活性，从而加速离层的形成，引起器官脱落。

乙烯促进开花，诱导雌花形成；打破某些种子的休眠；抑制幼苗顶端钩开放；抑制根生长；诱导不定根和根毛形成；促进皮孔增生；增加植物的排泄作用。