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與其他新煙堿類殺蟲劑和煙堿一樣，噻蟲嗪也為煙堿乙酰膽堿受體 (nAChR) 激動劑。其對大多數害蟲的防治效果優于或等同于已登記的其它新煙堿類殺蟲劑，它不僅具有觸殺、胃毒和內吸作用，能被植物的根、莖、葉快速吸收，并在木質部向頂傳導，而且具有更好的安全性、更廣的殺蟲譜及作用速度快、持效期長等特點。
噻蟲嗪的內吸傳導作用最強，觸殺活性次之，并有一定的滲透性。由于它在植物和土壤中的代謝緩慢，所以具有較長時間的生物活性，土壤持效期可達90 d，耐雨水沖刷。噻蟲嗪除用作葉面噴霧外，還用于種子和土壤處理，但以種子處理效果最佳，灌根施藥持續效果更長，且可以更有效地保護天敵。葉面和土壤施用的用藥量為10～200 g a.i./hm2，種子處理的用藥量為39～299 g a.i./100kg (種子)。
由于噻蟲嗪施藥方式多樣，所以它不但防治地面害蟲，而且可以防治地下害蟲。噻蟲嗪廣譜、高效，可用于防治同翅目、纓翅目、鞘翅目和鱗翅目害蟲等，如蚜蟲、粉虱、木虱、煙粉虱、稻飛虱、薊馬、稻蝽、長蝽、美國牧草盲蝽、粉蚧、蠐螬、科羅拉多馬鈴薯甲蟲、蘋花象甲、稻象甲、黃條跳甲、步甲、向日葵葉甲、金針蟲，蘋果蠹蛾、潛葉蟲、斑潛蠅和線蟲等。另外，噻蟲嗪也可用于動物和公共衛生領域，防治蒼蠅等。
噻蟲嗪還有一個其他殺蟲劑無法比擬的優勢，那就是，它可以激活植物抗逆性蛋白，使作物莖桿和根系更加健壯，使植株健壯生長。巴西的報告顯示，噻蟲嗪可能充當了生物激活劑，它可以使甘蔗產量提升12%。其2008年在巴西上市用于甘蔗的商品名即為Bioactivator (生物激活劑)。
因為噻蟲嗪有較大的水中溶解度，所以其在不同的環境條件下表現良好，特別在干燥的土壤環境中，其生物活性明顯優于對照 (如吡蟲啉等)。在土壤特別干旱時，甚至涕滅威在防治薊馬時，效果也不及噻蟲嗪。