磷化氢通过害虫的气门或体壁进入虫体后,在有氧气存在的条件下,首先 被活化为有毒中间体,然后与细胞内线粒体膜上细胞色素氧化酶的铁吓啉相结合,形成一种无催化能力的稳定化合物,使该酶失去活性,结果使呼吸链中细胞色素C(还原型)无法在细胞色素氧化酶的作用下,把氢原子交给分子氧形成水。这样就使生物氧化过程中断,能量代谢无法正常进行,致使昆虫窒息死亡。磷化氢对害虫的活性必须在有氧的条件下才能明显地表现出来,在无氧情况下(在氮气或二氧化碳中),即使气门张开,害虫也表现不出致死或其他有害反应的症状。