細胞分裂素是腺嘌呤的衍生物。當第6位氨基、第2位碳原子和第9位氨原子上的氫原子被取代時,則形成各種不同的細胞分裂素。活性因側鏈的長度、不飽和度和其他性質不同而有很大差異。有些非嘌呤化合物,如N,N′-二苯脲和苯并咪唑,也有細胞分裂素活性。
細胞分裂素來源于嘌呤與在N6位置上取代物的結合。N6上取代物異戊間二烯的生物合成前體,與赤霉素和脫落酸的一樣,都是甲羥戊酸。