哈茨木霉菌对植物病原菌的拮抗作用的主要作用机制有：竞争、重寄生以及抗生作用等。竞争作用主要表现在土壤中的微生物对于生存空间和所需营养的竞争，哈茨木霉相对于土壤中其他病原菌来说，对环境适应能力较强，繁殖速度快，它在植物的根围迅速抢占表面位点进而形成一个保护罩，以此达到阻止病原真菌接触植物根系的目的，从而保护植物根部免受病原菌的侵染，使植株健康成长；哈茨木霉对病原菌的重寄生作用过程较为复杂，它通过识别、接触、缠绕、穿透等一系列复杂过程，附着于病原菌上并分泌胞外酶来溶解细胞壁，穿透菌丝，吸取营养，进而将病原菌杀死。
这是哈茨木霉的生防机制中最为本质也最为重要的作用；哈茨木霉的抗生作用则表现为：它可分泌部分抗生素，这些抗生素可以抑制并杀死病原菌并阻止它们生长定植，从而减轻病原菌对植物的危害，国内研究哈茨木霉菌最权威的机构在上海交通大学，拥有中国首家国家级木霉菌资源库，同时中国研究木霉菌领域最核心的科学家陈捷教授位列其中，该技术专利已在上海交大的农业高科企业---大井生物进行产业化。
