增效剂与杀虫剂解毒酶结合，使解毒酶对杀虫剂的代谢受抑制，而增加了杀虫剂药效。依据结合情况不同而有两种学说：①在解毒酶活性部位上的竞争性抑制作用，又称交换底物抑制作用学说；②自由基作用学说。现在研究较多的是亚甲二氧苯基（MDP）类和杀虫剂类似物的增效作用。

认为增效剂是微粒体多功能氧化酶（MFO）的底物，由于增效剂对此酶的亲合性强，易与此酶的活性部位结合，使多功能氧化酶受到竞争性抑制，而杀虫药剂不被代谢，因而起到增效作用。

1960年孙云沛等首先提出亚甲二氧苯基类增效剂能抑制生物氧化，使艾氏剂不能氧化为狄氏剂。霍奇森（E.Hodgson）和卡西达（J.E.Casida）1960、1961年证明了增效醚和芝麻素抑制大鼠肝脏中MFO对氨基甲酸酯类杀虫剂的氧化代谢作用。霍奇森等1974年提出，多种杀虫药剂的增效剂与细胞色素P-450相互作用，实际上是竞争性抑制了MFO对杀虫剂的代谢，而增加了杀虫剂的毒效。

细胞色素P-450是MFO中的重要组分，在氧化作用中起中心作用。它既是氧的激活酶，又是底物（增效剂）的结合部位。它对底物的氧化过程可以下页图概括表示。

首先是氧化型细胞色素P-450与底物结合形成细胞色素P-450—底物复合体，随后在还原过程中从还原辅酶II（NADPH）经由黄素蛋白还原酶（又称NADPH细胞色素C还原酶）获得第一个还原当量（电子）。第二个电子来自还原辅酶I（NADH）经由细胞色素b₅和黄素蛋白还原酶。还原型细胞色素P-450—底物复合体与CO结合，形成CO复合体在差示光谱上的450纳米处有一吸收峰。当还原细胞色素P-450—底物复合体与O₂结合后，则还原为氧化型。底物则变成羟基化合物和一分子水。当遇到外源化合物时，又会循环氧化。

细胞色素P—450和微粒体的电子转移系统

亚甲二氧苯基类化合物的增效作用，是由于苯环上的亚甲基与细胞色素P-450激活氧复合体反应，形成一个不活泼的稳定细胞色素P-450复合体。此反应可分为三步。

第一步是亚甲二氧苯基化合物与氧化型的细胞色素P-450结合，形成氧化型细胞色素P-450亚甲二氧苯基复合体：

增效剂作用机制

第二步是由NADPH结合一个电子，再与氧结合形成活化氧复合体：

增效剂作用机制

第三步是活化氧复合体从亚甲二氧苯基类化合物的亚甲基碳上取得一个氢原子，在过量的NADPH存在的情况下，产生亚铁复合体和过氧化物：

增效剂作用机制

这是在完成了一个完整的氧化过程后，并形成了二价铁的细胞色素复合体。

杀虫剂类似物的增效作用，是由于一些杀虫药剂类似物，本身虽无杀虫作用，但能与杀虫剂竞争解毒酶的活性中心，而使杀虫剂不被代谢失效。DMC是滴滴涕的类似物，由于它能竞争结合脱氯化氢酶的活性中心，使滴滴涕不会变为滴滴依（DDE）而失效，则使滴滴涕增效。增效磷（SV₁）是对硫磷的类似物，其增效作用机制，也是与解毒酶的竞争性的抑制作用。

自由基作用学说亚甲二氧苯基类增效剂分子上的亚甲基C—H键断裂，分别形成自由基、负碳离子或碳氧正离子，它们与MFO中的某些组分相互作用，使酶失去活性。这样杀虫剂不被降解失败，而发挥增效作用。

亨尼西（D.J.Hennessy，1965）提出，由亚甲二氧苯环上亚甲基的氢离子转移体形成亲电性的苯并二氧离子，与细胞色素P-450的血红素进行置换或加成作用。汉施（C.Hansch，1968）用立体、均裂和疏水常数等研究了亚甲二氧苯基化合物的结构与生物活性关系。认为此类化合物对杀虫剂的增效作用，是由于增效剂与微粒体复合体的某些部分相作用，从苯环亚甲基上的夺取一个氢原子而产生了均裂自由基（OH·）。亲电性的OH·基就作为P-450上活化氧的形式，而增效剂就是与杀虫剂竞争P-450上的活化氧，而导致对P-450的抑制作用。乌尔里希（V.Ullrich，1973）认为，亚甲二氧苯基化合物与细胞色素P-450作用，产生负碳离子与增效作用有关。此外，用非酶体系Fenton氏试剂（含EDTA、Fe²⁺、H₂O₂、牛血清蛋白等组分，能产生OH·自由基）研究证明，亚甲二氧苯基化合物与艾氏剂强烈地争夺OH·自由基，从而抑制了艾氏剂的环氧化作用，并生成相应的儿茶酚。反应式如下：

增效剂作用机制

这与竞争性抑制作用学说中，经微粒体多功能氧化酶系代谢作用的结果完全一致。