Procesele biologice care implică lumina pot avea atât consecințe benefice (fotosinteza), cât și distructive (fotosensibilizarea). Oxigenul molecular singulet, 1O2, și alte specii reactive de oxigen, cum ar fi peroxidul de hidrogen și radicalul hidroxil, apar în timpul interacțiunii luminii cu substanțe chimice fotosensibilizatoare în prezența oxigenului molecular. 1O2 oxidează macromoleculele, cum ar fi lipidele, acizii nucleici și proteinele, în funcție de locul său de formare intracelulară; și promovează procese dăunătoare, cum ar fi peroxidarea lipidelor, deteriorarea membranelor și moartea celulară. Sistemele fotochimice generatoare de specii reactive de oxigen (ROS) induc expresia mai multor gene eucariote, care includ proteine de stres, gene de răspuns timpuriu, metaloproteinaze de matrice, citokine imunomodulatoare și molecule de adeziune. Aceste fenomene de exprimare a genelor pot aparține mecanismelor de apărare celulară sau pot favoriza leziuni ulterioare. În timp ce căile de transducție a semnalelor care leagă leziunile oxidative specifice locului și expresia genelor sunt slab cunoscute, ROS pot afecta componentele de semnalizare din membrană, citosol sau nucleu, ducând la modificări ale activităților fosfolipazelor, ciclooxigenazelor, protein-kinazelor, protein-fosfatazelor și ale factorilor de transcripție. Dovezile limitate privind implicarea 1O2 în fenomenele de activare a genelor constau în efectele solventului de oxid de deuteriu, inhibiția prin 1O2-quenchers, sensibilizarea prin porfirine, metodele de captare chimică și efectele comparative ale coloranților fotosensibilizatori și ale endoperoxizilor termolabili. Studiile prezentate în această trecere în revistă susțin o ipoteză conform căreia 1O2 și alte ROS generate în timpul proceselor fotochimice, cum ar fi expunerea la radiații ultraviolete-A (320-380 nm) sau oxidarea mediată de fotosensibilizatori, pot avea efecte dramatice asupra expresiei genelor eucariote.
.