Thuốc trừ sâu có nhiều cách để tiêu diệt sâu hại, bởi vì sâu hại cũng có nhiều loại và hình thức khác nhau. Đối với phương pháp gây hại có sâu cắn lá, thân, đọt, rễ; sâu chích hút nhựa… có loài sống trên mặt lá, dưới lá, trong thân như sâu đục thân, trong đất… nên phương pháp tiêu diệt sâu hại cũng vô cùng đa dạng.

Nếu xét về cơ chế tác động của thuốc trừ sâu thì có thể kể đến
Cơ chế Tiếp xúc
Thuốc tác động qua da, chỉ cần phun lên sâu hại thì thuốc sẽ ngay lập tức phá hủy tế bào của sâu, làm sâu chết nhanh chóng, loại thuốc này phạm vi tác động cũng sẽ rộng.
Cơ chế Vị độc
Thuốc tác động qua miệng, thuốc sau khi phun bám trên lá, là thức ăn của sâu hại nên khi sâu hại ăn lá sẽ dính độc mà chết. Cơ chế này tác động lên các loại sâu miệng gặm, tác động phụ thuộc nhiều yếu tố và dễ bị ảnh hưởng nếu trời mưa. Chất độc bám trên lá cây cần thời gian để nó phân hủy.
Cơ chế Xông hơi
Thuốc tác động qua đường hô hấp, sau khi phun thuốc, bụi mịn có mang thuốc sẽ xông khắp nơi trong môi trường, nó đi vào đường hô hấp của các loại sâu hại và tiêu diệt chúng. Cơ chế xông hơi diệt được các loài sâu ẩn nấp dưới lá hay trong ngách lá, nhưng không tiêu diệt được các loài sâu trốn trong thân, trong đất hoặc không gian hẹp tách biệt với bên ngoài.
Cơ chế Nội hấp hay lưu dẫn
Thuốc thấm vào trong tế bào và xâm nhập vào hệ thống mạch dẫn trong cây. Sâu chích hút hoặc ăn phần lá, vỏ cây có phun thuốc rồi chết.
Thuốc lưu lại trong nhựa cây, di chuyển khắp thân cây gây chết với đa số các loài tự miệng gặm đến miệng chích hút.
Thời gian hiệu lực đến khi thuốc phân hủy trong thân cây.
Cơ chế Thấm sâu
Thuốc thấm vào mô cây và diệt những côn trùng sống ẩn dưới những phần phun thuốc.
Giống như cái tên, thuốc này thấm rất sâu vào trong mô của cây, nên có thể tiêu diệt được các loại sâu đục thân, đục cành, trong gốc, rễ và các loài chích hút khác.
Ngoài ra còn có một số thuốc có tính xua đuổi hoặc gây ngán ăn đối với côn trùng. Có một số loài thuốc sâu có tính Xua đuổi chuột hiệu quả, nó sẽ đẩy chuột ra ngoài phạm vi đồng ruộng.