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Certains dérivés de l'hematoporphyrine ainsi que des dérivés de phthalocyanine et merocyanines sont préférentiellement retenus dans les tissus cancéreux. Lorsque irradiées avec de la lumière visible, ces molécules sont facilement excitées à leur état singulet. En quelques nanosecondes, environ 10% de l'énergie associée à l'état singulet est dissipée par fluorescence. Depuis les années 50, la mesure de cette fluorescence a été utilisée pour détecter in vivo la présence de cancer. De plus la désactivation empruntant l'état triplet étant suffisamment importante (~80%), l'énergie de cet état peut être utilisée pour photosensibiliser l'oxygène moléculaire dissous dans les cellules, permettant la production d'oxygène …