Biologiske processer, der involverer lys, kan have både gavnlige (fotosyntese) og destruktive (fotosensibilisering) konsekvenser. Singlet molekylær oxygen, 1O2, og andre reaktive oxygenarter såsom hydrogenperoxid og hydroxylradikal opstår under interaktion af lys med fotosensibiliserende kemikalier i tilstedeværelse af molekylær oxygen. 1O2 oxiderer makromolekyler såsom lipider, nukleinsyrer og proteiner, afhængigt af dets intracellulære dannelsessted, og fremmer skadelige processer såsom lipidperoxidation, membranbeskadigelse og celledød. Fotokemiske systemer, der genererer reaktive oxygenarter (ROS), inducerer ekspressionen af flere eukaryote gener, herunder stressproteiner, tidlige responsgener, matrixmetalloproteinaser, immunmodulerende cytokiner og adhæsionsmolekyler. Disse genekspressionsfænomener kan tilhøre cellulære forsvarsmekanismer eller kan fremme yderligere skade. De signaltransduktionsveje, der forbinder stedspecifik oxidativ skade og genekspression, er dårligt forstået, men ROS kan påvirke signalkomponenter i membranen, cytosolen eller kernen, hvilket fører til ændringer i fosfolipase-, cyclooxygenase-, proteinkinase-, proteinfosfatase- og transkriptionsfaktoraktiviteter. Begrænsede beviser for 1O2’s inddragelse i genaktiveringsfænomener består af deuteriumoxidopløsningsmiddelvirkninger, hæmning af 1O2-quenchere, sensibilisering ved porfyriner, kemiske fældefangstmetoder og sammenlignende virkninger af fotosensibiliserende farvestoffer og termolabile endoperoxider. De undersøgelser, der er skitseret i denne gennemgang, understøtter en hypotese om, at 1O2 og andre ROS, der genereres under fotokemiske processer som f.eks. ultraviolet-A (320-380 nm) strålingseksponering eller fotosensibiliserende oxidation, kan have dramatiske virkninger på eukaryote genekspression.