Fitochromy są roślinnymi, cytoplazmatycznymi fotoreceptorami światła czerwonego i dalekiej czerwieni, które w odpowiedzi na określony bodziec świetlny ulegają fotokonwersji do aktywnej formy Pfr i migrują do jądra. Wyniki najnowszych badań pokazują, że fitochromy mogą fosforylować szereg białek (PKS1, Aux/IAA, kryptochromy, NDPK2) bądź w wyniku bezpośrednich oddziaływań z odpowiednimi białkami jądrowymi (PIF3, HFR1/REP/RSF1, PIF4, ELF3, ARR4) uczestniczą w regulacji trankrypcji genów. Sklonowano też szereg genów kodujących białka funkcjonujące w szlakach aktywowanych przez PhyA lub PhyB, gdzie grają rolę pozytywnych lub negatywnych regulatorów fotomorfogenezy i zegara wewnętrznego. Stosunkowo duża liczba białek (COP1, sygnałosom COP9, COP10) uczestniczy w regulowanej przez światło ubikwitynacji oraz degradacji w proteasomach białek regulujących transkrypcję (HY5, HYH, LAF1).