对于香兰素的机制的研究主要包括3个方面：作用于细胞膜，破坏膜的完整性；作用于酶，使酶失活；作用于遗传物质，使遗传物质失活或结构遭到破坏。

破坏细胞膜完整性

香兰素中存在的酚醛基，具有疏水性，且pH值越低疏水性越强，能使细胞膜变得不稳定，破坏细胞膜结构，使细胞壁出现凹陷，细胞膜向内突起，细胞质浓缩和空泡形成等。

但是香兰素对于不同的细胞破坏程度不一样。革兰阳性菌较革兰阴性菌细胞壁厚，交联度高，可有效阻止香兰素进入，而革兰阴性菌结构疏松，且含有较多的脂类，香兰素易与之结合，因此，对革兰阴性菌的抑菌强于对革兰阳性菌的抑菌效果。这也与微生物的形状有关，杆菌表面积较球菌表面积大，其单位面积可与更多的香兰素结合，故香兰素对杆菌的抑菌效果优于球菌。除了对不同的微生物具有不同的活性，香兰素的浓度也影响活性，浓度越高、作用时间越长，其活性越高。