根据植物抗菌蛋白的氨基酸序列和二级结构，可分为9类，即硫素（thionins）、植物防御素（plantdefensins）、转脂蛋白（lipidtransferproteins）、橡胶素（heveins）、打结素（knottins）、凤仙花素（1b-AMPs）、荠菜素（shepherdins）、蜕皮素（snakins）、环肽（cyclotides）等。虽然其间氨基酸序列的同源性不高，但存在一些共同特征，绝大多数富含半胱氨酸（Cys），且Cys都形成分子内二硫键。同一类型植物多肽抗生素的二硫键一般都有典型的连接方式和相似三维空间构型。
植物抗菌蛋白基因有的是发育调控的，而另一些是由生物的或非生物的外界刺激诱导表达的，后者如植物防御素基因。
植物防御素（plantdefensins）是一类富含半胱氨酸的低分子量碱性多肽，含有45～54个氨基酸，具有复杂的三维空间构型，分子内有4个二硫键，与动物和昆虫中的同类物质具有结构相似性。许多种植物都产生防御素，迄今已测序了80余个编码植物防御素的基因。例如，拟南芥至少有13个防御素基因（PDF），编码11种防御素。许多植物防御素是从种子中分离的，植物种子受到病原菌侵染或伤害后，大量释放防御素。
植物防御素可抑制多种不同类群的真菌生长，甚至还可引起真菌形态的改变，但对植物和哺乳动物细胞无毒性。除了少数例外，植物防御素无抗细菌活性。有的防御素可抑制α-淀粉酶活性和蛋白质合成。
植物防御素基因在受到病原菌诱导后表达。拟南芥在受到病原菌挑战后，表达叶片专化性防御素PDF1.2。茉莉酸甲酯或乙烯信号传递途径受阻的突变株，即使被病原菌侵染，也不表达防御素，高度感染灰霉病。植物防御素基因还可以在多种转基因植物中表达，抵抗多种病害，对此可进一步参阅付蓝宝等（2011）的评述。