Die Sensor-Domäne, welche den Chromophor trägt, dient zur Rezeption des Lichts. Die Effektor-Domäne setzt die Signale um. Der Tetrapyrrol-Bereich des Chromophors dient zur Signalperzeption , weil sich bei der Belichtung eine Cis-Trans-Isomerisierung ereignet. Die Kinase-Domäne dient zur Signaltransduktion und bewirkt die Autophosphorylierung und folglich auch die Phosphorylierung anderer Proteine. Bei der NLS-Domäne tritt nach der Belichtung eine Konformationsändeurng von Phytochrom ein, worauf NLS exponiert wird, ein Kernimport stattfindet und die Transkription von sogenannten „Early Genes“ und „Late Genes“ erfolgt.